TW201541940A - 用於視訊解碼的裝置 - Google Patents

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TW201541940A TW104123718A TW104123718A TW201541940A TW 201541940 A TW201541940 A TW 201541940A TW 104123718 A TW104123718 A TW 104123718A TW 104123718 A TW104123718 A TW 104123718A TW 201541940 A TW201541940 A TW 201541940A
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Abstract

一種畫面間預測方法，其包括：從在當前影像之前所復 原之影像的區塊中判定所述當前影像之當前區塊的搭配區塊；優先核對是否參考所述搭配區塊之參考清單中的第一參考清單，且根據是否參考所述第一參考清單而選擇性地核對是否參考第二參考清單；基於所述核對之結果，從所述第一參考清單以及所述第二參考清單中判定單一的搭配參考清單；藉由使用所述搭配參考清單之運動資訊而判定所述當前區塊的參考區塊；以及，藉由使用被判定的參考區塊而對所述當前區塊執行畫面間預測。

Description

用於視訊解碼的裝置
本發明是有關於一種利用畫面間預測(inter prediction)以及運動補償(motion compation)以對視訊進行編碼的方法與裝置，以及利用畫面間預測以及運動補償以對視訊進行解碼的方法與裝置。
隨著用於再生(reproducing)以及儲存高解析度或高品質視訊內容的硬體正被開發以及供應，針對有效地對高解析度或高品質視訊內容進行編碼或解碼之視訊編解碼器的需要逐漸增加。根據習知之視訊編解碼器，視訊是基於具有預定尺寸的巨集區塊(macroblock)根據有限編碼方法(limited encoding method)而編碼。
空間區域的影像資料經由頻率變換(frequency transformation)而變換為頻率區域的係數。根據視訊編解碼器，將影像分割為具有預定尺寸的區塊，對每個各別的區塊執行離散餘弦變換(discrete cosine transformation；DCT)，且以區塊為單位對頻率係數進行編碼，以用於迅速計算的頻率變換。與空間區域的影像資料相比，頻率區域的係數容易被壓縮。特別是，由於 空間區域的影像像素值是利用視訊編解碼器(video codec)之畫面間預測或畫面內預測(intra prediction)並根據預測誤差來表達，因此在對預測誤差執行頻率變換時，大量資料將被變換為0。根據視訊編解碼器，可藉由連續地且重複地產生小型尺寸之資料以替換資料來減少資料量。
本發明提供一種藉由使用搭配圖像來判定參考影像之畫面間預測方法與裝置、利用畫面間預測的視訊編碼方法以及視訊解碼方法，以及利用畫面間預測的視訊解碼方法以及視訊解碼裝置。
根據本發明之一態樣，提供一種畫面間預測方法，其包括：從在當前影像之前所復原之影像的區塊中，判定所述當前影像之當前區塊的搭配區塊；優先核對是否參考所述搭配區塊之參考清單中的第一參考清單，且根據是否參考所述第一參考清單而選擇性地核對是否參考第二參考清單；基於所述核對之結果，從所述第一參考清單以及所述第二參考清單中判定單一的搭配參考清單；藉由使用所述搭配參考清單之運動資訊而判定所述當前區塊的參考區塊；以及，藉由使用被判定的參考區塊而對所述當前區塊執行畫面間預測。
所述第一參考清單可包括與從所述當前影像到所述搭配區塊之方向相反地定位的影像。
選擇性地核對所述第二參考清單可包括：當所述第一參考清單被參考以用於畫面間預測時，略過(skip)用於核對是否參考 所述第二參考清單的操作。
判定所述搭配參考清單可包括：當所述搭配區塊之影像的圖像次序號(picture order count；POC)號碼始終小於所述當前影像的圖像次序號號碼時，將所述當前區塊的參考清單判定為所述搭配參考清單。
選擇性地核對所述第二參考清單可包括：根據所述第一參考清單或所述第二參考清單的運動資訊是否存在，而核對所述第一參考清單或所述第二參考清單。
根據本發明之另一態樣，提供一種畫面間預測裝置，其包括：搭配參考清單核對單元，其用於從在當前影像之前所復原之影像的區塊中，判定所述當前影像之當前區塊的搭配區塊，且優先核對是否參考所述搭配區塊之參考清單中的第一參考清單，且根據是否參考所述第一參考清單而選擇性地核對是否參考第二參考清單；參考區塊判定器，其用於基於所述核對之結果，從所述第一參考清單以及所述第二參考清單中判定單一的搭配參考清單，且藉由使用所述搭配參考清單之運動資訊而判定所述當前區塊的參考區塊；以及，畫面間預測單元，其用於藉由使用被判定的參考區塊而對所述當前區塊執行畫面間預測。
根據本發明之另一態樣，提供一種視訊解碼裝置，包括：剖析器，其用於對藉由剖析所接收的位元串流(bit stream)而獲得之位元串(bit string)以執行熵解碼(entropy decoding)，從而復原樣本；逆變換器，其用於對從所復原的樣本中對經量化的變換係數執行逆量化以及逆變換，從而復原樣本；畫面內預測器，其用於從由所述逆變換器所復原之樣本中，對處於畫面內預測模 式中的區塊執行畫面內預測；以及，運動補償器，其用於優先核對是否參考所述當前區塊之搭配區塊之參考清單中的第一參考清單，根據是否參考所述第一參考清單而選擇性地核對是否參考第二參考清單，基於所述核對之結果而從所述第一參考清單以及所述第二參考清單中判定單一的搭配參考清單，且基於所述搭配參考清單的運動資訊並藉由使用所述當前區塊之參考區塊而對所述當前區塊執行畫面間預測，用於從由所述逆變換器所復原之樣本中，對處於畫面間模式中的當前區塊執行畫面間預測；以及，復原器，其藉由利用所述畫面間預測或所述畫面內預測所復原之區塊而復原影像。
根據本發明之另一態樣，提供一種視訊編碼裝置，其包括：畫面內預測器，其用於從視訊的區塊中對處於畫面內預測模式中的區塊執行畫面內預測；畫面間預測器，其用於優先核對是否參考所述當前區塊之搭配區塊之參考清單中的第一參考清單，根據是否參考所述第一參考清單而選擇性地核對是否參考第二參考清單，基於所述核對之結果而從所述第一參考清單以及所述第二參考清單中判定單一的搭配參考清單，且針對處於畫面間模式中之當前區塊的畫面間預測，基於所述搭配參考清單的運動資訊，並藉由使用所述當前區塊之參考區塊而對所述當前區塊執行畫面間預測；變換量化器，其用於對所述畫面內預測或所述畫面間預測之結果執行變換以及量化；以及，輸出單元，其藉由對包括經量化之變換係數的樣本執行熵編碼，從而輸出位元串流，經量化之變換係數由於所述變換以及所述量化而產生。
根據本發明之另一態樣，提供一種電腦可讀記錄媒體， 其上記錄有用於執行畫面間預測方法的程式。
藉由參考所附圖式詳細描述本發明的例示性實施例，本發明的以上以及其他特徵與優點將變得更加顯而易見。
10‧‧‧畫面間預測裝置
12‧‧‧參考清單核對單元
14‧‧‧參考區塊判定單元
16‧‧‧畫面間預測單元
20‧‧‧當前影像
21‧‧‧影像/搭配圖像
22‧‧‧影像
23‧‧‧影像
25‧‧‧當前區塊
26‧‧‧清單1
27‧‧‧搭配區塊
28‧‧‧清單0
29‧‧‧清單1
30‧‧‧當前影像
31‧‧‧搭配圖像
35‧‧‧當前區塊
36‧‧‧清單1/搭配區塊
37‧‧‧搭配區塊
38‧‧‧清單0
39‧‧‧清單1
100‧‧‧視訊編碼裝置
110‧‧‧最大編碼單元分割器
120‧‧‧編碼單元判定器
130‧‧‧輸出單元
200‧‧‧視訊解碼裝置
210‧‧‧接收器
220‧‧‧影像資料與編碼資訊提取器
230‧‧‧影像資料解碼器
310‧‧‧視訊資料
315‧‧‧編碼單元
320‧‧‧視訊資料
325‧‧‧編碼單元
330‧‧‧視訊資料
335‧‧‧編碼單元
400‧‧‧影像編碼器
405‧‧‧當前畫面
410‧‧‧畫面內預測器
420‧‧‧運動估計器
425‧‧‧運動補償器
430‧‧‧變換器
440‧‧‧量化器
450‧‧‧熵編碼器
455‧‧‧位元串流
460‧‧‧逆量化器
470‧‧‧逆變換器
480‧‧‧解區塊單元
490‧‧‧迴路濾波單元
495‧‧‧參考畫面
500‧‧‧影像解碼器
505‧‧‧位元串流
510‧‧‧剖析器
520‧‧‧熵解碼器
530‧‧‧逆量化器
540‧‧‧逆變換器
550‧‧‧畫面內預測器
560‧‧‧運動補償器
570‧‧‧解區塊單元
580‧‧‧迴路濾波單元
585‧‧‧參考畫面
595‧‧‧所復原之的畫面
600‧‧‧階層式結構
610‧‧‧編碼單元/分區/最大編碼單元/編碼單元
612‧‧‧分區
614‧‧‧分區
616‧‧‧分區
620‧‧‧編碼單元/分區
622‧‧‧分區
624‧‧‧分區
626‧‧‧分區
630‧‧‧編碼單元/分區
632‧‧‧分區
634‧‧‧分區
636‧‧‧分區
640‧‧‧編碼單元/分區
642‧‧‧分區
644‧‧‧分區
646‧‧‧分區
710‧‧‧編碼單元
720‧‧‧變換單元
800‧‧‧資訊
802‧‧‧分區
804‧‧‧分區
806‧‧‧分區
808‧‧‧分區
810‧‧‧資訊
812‧‧‧畫面內模式
814‧‧‧畫面間模式
816‧‧‧略過模式
820‧‧‧資訊
822‧‧‧第一畫面內變換單元
824‧‧‧第二畫面內變換單元
826‧‧‧第一畫面間變換單元
828‧‧‧第二畫面內變換單元
900‧‧‧編碼單元/當前最大編碼單元
910‧‧‧預測單元
912‧‧‧分區類型/分區
914‧‧‧分區類型
916‧‧‧分區類型
918‧‧‧分區類型
920‧‧‧操作
930‧‧‧編碼單元
940‧‧‧預測單元
942‧‧‧分區類型
944‧‧‧分區類型
946‧‧‧分區類型
948‧‧‧分區類型
950‧‧‧操作
960‧‧‧編碼單元
970‧‧‧操作
980‧‧‧編碼單元
990‧‧‧預測單元
992‧‧‧分區類型
994‧‧‧分區類型
996‧‧‧分區類型
998‧‧‧分區類型
999‧‧‧資料單元
1010‧‧‧編碼單元
1012‧‧‧編碼單元
1014‧‧‧編碼單元
1016‧‧‧編碼單元
1018‧‧‧編碼單元
1020‧‧‧編碼單元
1022‧‧‧編碼單元
1024‧‧‧編碼單元
1026‧‧‧編碼單元
1028‧‧‧編碼單元
1030‧‧‧編碼單元
1032‧‧‧編碼單元
1040‧‧‧編碼單元
1042‧‧‧編碼單元
1044‧‧‧編碼單元
1046‧‧‧編碼單元
1048‧‧‧編碼單元
1050‧‧‧編碼單元
1052‧‧‧編碼單元
1054‧‧‧編碼單元
1060‧‧‧預測單元
1070‧‧‧變換單元
1300‧‧‧最大編碼單元
1302‧‧‧編碼單元
1304‧‧‧編碼單元
1306‧‧‧編碼單元
1312‧‧‧編碼單元
1314‧‧‧編碼單元
1316‧‧‧編碼單元
1318‧‧‧編碼單元
1322‧‧‧分區類型
1324‧‧‧分區類型
1326‧‧‧分區類型
1328‧‧‧分區類型
1332‧‧‧分區類型
1334‧‧‧分區類型
1336‧‧‧分區類型
1338‧‧‧分區類型
1342‧‧‧變換單元
1344‧‧‧變換單元
1352‧‧‧變換單元
1354‧‧‧變換單元
CU_0‧‧‧當前編碼單元
CU_1‧‧‧編碼單元
CU_(d-1)‧‧‧編碼單元
圖1為根據本發明之實施例之畫面間預測裝置的方塊圖。
圖2展示藉由使用搭配區塊而判定參考影像之習知方法。
圖3展示根據本發明之實施例的藉由使用搭配區塊而判定參考影像之方法。
圖4為根據本發明之實施例之畫面間預測方法的流程圖。
圖5為根據本發明之實施例的利用畫面間預測之視訊編碼方法的流程圖。
圖6為根據本發明之實施例的利用畫面間預測之視訊解碼方法的流程圖。
圖7為根據本發明之實施例的基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊編碼裝置的方塊圖。
圖8為根據本發明之實施例的基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊解碼裝置的方塊圖。
圖9為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元之概念的示意圖。
圖10為根據本發明之實施例的基於編碼單元之影像編碼器的方塊圖。
圖11為根據本發明之實施例的基於編碼單元之影像解碼器 的方塊圖。
圖12為說明根據本發明之實施例的根據深度之較深編碼單元以及分區的示意圖。
圖13為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元與變換單元之間的關係的示意圖。
圖14為用於描述根據本發明之實施例的對應於編碼深度之編碼單元之編碼資訊的示意圖。
圖15為根據本發明之實施例的根據深度之較深編碼單元的示意圖。
圖16至圖18為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元、預測單元與變換單元之間的關係的示意圖。
圖19為用於描述根據表1之編碼模式資訊的編碼單元、預測單元或分區與變換單元之間的關係的示意圖。
下文中，將參考圖1至圖5以描述使用搭配區塊之參考清單的畫面間預測方法與裝置。將參考圖5及圖6以描述採用畫面間預測之視訊編碼方法以及視訊解碼裝置。另外，將參考圖7至圖19以描述基於具有樹狀結構之編碼單元並利用畫面間預測的視訊編碼方法以及視訊解碼裝置。下文中，術語「影像」可指靜態影像或動態圖像，亦即，視訊本身。
首先，參考圖1至圖4，根據本發明之實施例來描述使用搭配區塊之參考清單的畫面間預測方法以及畫面間預測裝置。另外，參考圖5以及圖6，根據本發明之實施例來描述利用畫面間預 測的視訊編碼方法以及視訊解碼方法。
圖1為根據本發明之實施例之畫面間預測裝置10的方塊圖。
畫面間預測裝置10包括參考清單核對單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16。
畫面間預測裝置10對每個各別區塊的每個視訊影像進行編碼。區塊可具有正方形形狀、矩形形狀或任何幾何形狀，且不限於具有預定尺寸的資料單元。根據本發明之實施例，區塊可以是最大編碼單元(maximum coding unit)、編碼單元、預測單元、變換單元、或是根據樹狀結構且從多個編碼單元(coding unit)中的其類似者。下文將參考圖7至圖19而描述基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊編碼以及解碼方法。
參考清單核對單元12可從在當前影像之前所復原之影像的區塊中，判定當前影像之當前區塊的搭配區塊。當前影像之當前區塊的搭配區塊可從在當前影像之前所復原之影像的區塊中來判定，且接著，可判定位於搭配圖像中之區塊位置(對應於當前影像中之當前區塊的區塊位置)處的搭配區塊。
參考清單核對單元12可藉由使用搭配區塊的參考清單來判定當前區塊的參考清單。參考清單核對單元12可藉由使用搭配區塊的參考清單來判定當前區塊的所述參考清單。
參考清單核對單元12可核對是否優先參考從搭配區塊之多個參考清單中的第一參考清單。根據本實施例所述的第一參考清單可包括在搭配區塊中的影像，此影像位於與從當前影像到搭配區塊之方向相反的方向上。
根據是否參考第一參考清單，參考清單核對單元12可選擇性地核對是否參考第二參考清單。當第一參考清單能夠被參考時，則無需核對是否參考第二參考清單。
當所述第一參考清單已被參考以用於畫面間預測時，參考清單核對單元12可略過核對是否參考第二參考清單的程序。
根據第一參考清單或第二參考清單之運動資訊是否存在，參考清單核對單元12可核對是否參考第一參考清單或第二參考清單。
參考區塊判定單元14可根據核對是否已參考第一參考清單或第二參考清單之結果，而判定當前區塊的參考區塊。
參考區塊判定單元14可自第一參考清單以及第二參考清單中以判定單一的搭配參考清單。當參考區塊判定單元14核對第一參考清單能夠被參考時，參考區塊判定單元14判定第一參考清單為所述搭配參考清單。當參考區塊判定單元14核對第二參考清單能夠被參考時，參考區塊判定單元14判定第二參考清單為所述搭配參考清單。
參考區塊判定單元14可藉由使用搭配參考清單的運動資訊來判定當前區塊的參考區塊。可根據搭配參考清單來判定搭配參考影像。可根據從搭配圖像到搭配參考影像之方向以及距離，來判定當前影像的參考影像。另外，可藉由與從搭配圖像到搭配參考影像的方向以及距離，而成比例地修改(modify)搭配參考清單的運動資訊，以判定當前區塊之運動資訊，且可根據搭配參考清單之經修改的運動資訊，以在當前影像的參考影像中判定參考區塊。
然而，當搭配區塊之影像的圖像次序號(POC)號碼始終小於當前影像的圖像次序號號碼時，參考區塊判定單元14可用當前區塊的參考清單來替換所述搭配參考清單。因此，可根據當前區塊的參考清單而判定當前區塊的參考影像。
參考區塊判定單元14可在用於防止視訊編碼延遲的低延遲條件下，其根據當前區塊之參考清單而判定當前區塊的參考影像。舉例而言，當在當前區塊之參考清單的清單0以及清單1包括相同的參考影像(亦即，處於一般性地P以及B(GPB)模式中)時，可根據當前區塊的參考清單而判定參考影像。當對影像進行解碼的當前條件滿足低延遲條件時，參考區塊判定單元14可根據當前區塊的參考清單而判定當前區塊的參考影像。
畫面間預測單元16可藉由使用由參考區塊判定單元14所判定的參考區塊，而對當前區塊執行畫面間預測。
畫面間預測裝置10可包括用來整體控制參考清單核對單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16的中央處理器(未圖示)。或者，參考清單核對單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16可由各別處理器(未圖示)控制，且所述處理器可按合作方式彼此相互作用以便控制畫面間預測裝置10的整體操作。或者，可根據畫面間預測裝置10之外部處理器(未圖示)的控制而控制參考清單核對單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16。
畫面間預測裝置10可包含至少一個資料儲存單元(未圖示)，此資料儲存單元用於儲存輸入到參考清單查核單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16的資料，以及儲存從參 考清單核對單元12、參考區塊判定單元14以及畫面間預測單元16輸出的資料。畫面間預測裝置10可包括用於控制資料儲存單元(未圖示)之資料的輸入/輸出之控制器(未圖示)。
畫面間預測裝置10可優先核對第一參考清單，第一參考清單包括位在搭配圖像的參考影像，此參考影像位於從當前區塊到搭配區塊的方向相反的方向。畫面間預測裝置10可選擇性地核對剩餘的參考清單，而不用核對包括於搭配區塊之參考清單中的所有多個參考影像，以便判定當前區塊的參考影像。
當畫面間預測裝置10核對搭配區塊之第一參考清單是用於搭配圖像的畫面間預測時，由於畫面間預測裝置10可基於搭配區塊的第一參考清單而判定當前區塊的參考影像，因此可略過用於再核對是否參考搭配區塊之剩餘參考之程序。因此，在用於藉由使用搭配區塊而判定當前區塊之參考影像的程序中，便可略過不必要的程序，藉此提高針對畫面間預測判定參考影像之程序的效率。
圖2繪示藉由使用搭配區塊而判定參考影像的習知方法。
當前影像20之當前區塊25的參考影像可參考當前區塊25之搭配區塊27的參考清單而判定。
參考清單的索引可由List 0 28以及List 1 29表達。根據影像22、20、21以及23的POC次序，包括處於當前影像20之前的參考影像之參考清單可由List 0 28表達，且包括處於當前影像20之後的參考影像之參考影像可由List 1 29表達。
當前區塊25之搭配圖像21的值「colDir」指示朝向搭配圖像21之方向。由於搭配圖像21包括於當前影像20之清單1 26 中，因此「colDir」可為1。作為另一實例，「collocated_from_10_flag」值可用以作為是搜尋搭配圖像21的參數。「collocated_from_10_flag」值可指示搭配圖像21為當前影像20之清單0的影像。因此，當前影像20之值「collocated_from_10_flag」可判定為0。
搭配區塊27可位於搭配圖像21中，其對應於當前影像20中之當前區塊25之區塊位置的區塊位置處。在習知方法中，可藉由核對是否參考搭配區塊27之參考清單的清單0 28以及清單1 29兩者，而判定當前區塊25的參考影像。
通常，當前區塊25的參考影像可從跨越當前影像20之參考方向上的搭配區塊27所判定。由於從搭配區塊27跨越當前影像20的參考方向為朝向清單0 28的方向，因此當前區塊25的參考影像可能在朝向清單0 28的方向上定位。因此，按照慣例，即使核對是否參考清單1 29的程序有可能為不必要的，仍然需要核對是否參考搭配區塊27之參考清單的清單0 28以及清單1 29兩者。
圖3繪示根據本發明之實施例以藉由使用搭配區塊而判定參考影像之方法。
一般而言，當前區塊35之參考影像可由跨越當前影像30之參考方向上的搭配區塊37所判定。亦即，若搭配圖像31包括於當前區塊35的清單1 36，當前區塊35的參考影像則有可能由搭配區塊37而判定，其位於跨越當前影像30而朝向清單0 38的參考方向上。
若另一搭配圖像位在朝向清單0 38之參考方向上，當前 區塊35的參考影像則有可能從跨越當前影像30朝向清單1 36的參考方向上的搭配圖像所判定。
因此，根據本實施例，為了判定當前區塊35的參考影像，畫面間預測裝置10可優先核對是否已經從參考清單(亦即，搭配區塊37之清單0 38以及清單1 39)中單一的參考清單進行參考。可根據搭配區塊37是否具有關於相應參考清單的運動資訊而判定是否已參考相應參考清單，此運動資訊是作為先前是否已在復原此搭配區塊37的期間中參考相應參考清單的結果而產生的。
若優先核對的參考清單尚未用於搭配區塊37的畫面間預測，則畫面間預測裝置10可核對搭配區塊37的剩餘參考清單是否被參考。
如上所述，參考清單可以從跨越當前影像30之參考方向上的搭配區塊37所判定。因此，若搭配圖像31包括於當前區塊35的清單1 36中，則畫面間預測裝置10可沿著跨越當前影像30之方向以從搭配區塊37來核對是否已參考清單0 38。當判定已參考清單0 38時，則無需核對是否參考清單1 39。然而，若搭配區塊36之清單0 38的影像並沒有被參考來進行畫面間預測時，則畫面間預測裝置10可簡單地核對搭配區塊36的清單1 39是否已被參考。
類似地，若當前區塊的搭配圖像包括於當前區塊的清單0中，則畫面間預測裝置10可優先核對搭配區塊的清單1是否被參考。
因此，畫面間預測裝置10可基於從當前區塊到搭配圖像之參考方向，從搭配區塊的多個參考清單中判定參考清單，其受 限於經優先核對是否已參考上述參考清單的操作。
亦即，畫面間預測裝置10按照與從當前區塊到搭配圖像之參考方向相反的方向，來判定朝向一參考清單的方向，此參考清單受限於從搭配區塊之多個參考清單中經優先核對是否已參考上述參考清單的操作。因此，若搭配圖像為當前影像之清單0的影像，則可優先核對搭配區塊之清單1是否被參考。若搭配圖像為當前影像之清單1的影像，則可優先核對搭配區塊之清單0是否被參考。
舉例而言，受限於從搭配區塊之多個參考清單中經優先核對是否已參考上述參考清單的操作之此參考清單，其可與從當前區塊到搭配圖像之參考方向相反地方向來判定。因此，當從當前區塊到搭配圖像之參考方向由「colDir」表達時，畫面間預測裝置10可從所述搭配區塊的多個參考清單中決定一個參考清單，此參考清單受限於優先核對是否已參考沿著「1-colDir」之參考清單的操作。
作為另一實例，當搭配圖像為當前影像之清單0的影像時，當前區塊之值「collocated_from_10_flag」為1。當搭配圖像為當前影像之清單1的影像時，值「collocated_from_10_flag」為0。因此，畫面間預測裝置10可根據當前區塊之值「collocated_from_10_flag」，從搭配區塊的參考清單中判定朝向參考清單的方向，此方向受限於優先核對參考清單是否已被參考之操作。
因此，畫面間預測裝置10可藉由使用搭配參考清單的運動資訊來判定當前區塊之參考區塊，所述搭配參考清單是基於第 一參考清單是否已參考而被選擇。
然而，在低延遲條件下，畫面間預測裝置10可基於當前區塊之參考清單以取代搭配區塊之參考清單，藉以判定當前區塊的參考影像。舉例而言，當搭配區塊之影像的POC號碼始終小於當前影像之POC號碼時，或當包括GPB預測模式之預定條件(其中當前區塊之參考清單的清單0以及1包括相同的參考影像)得以滿足時，在低延遲條件下對影像進行解碼。在低延遲條件下，畫面間預測裝置10可用當前區塊之參考清單替換搭配參考清單，且接著可藉由使用搭配參考清單之運動資訊而判定當前區塊的參考區塊。
圖4為根據本發明之實施例之畫面間預測方法的流程圖。
在操作41中，從在當前影像之前所復原之影像的區塊判定當前影像之當前區塊的搭配區塊。
在操作42中，核對搭配區塊之參考清單中的第一參考清單是否優先參考，且根據是否參考第一參考清單而核對是否參考第二參考清單。
根據本實施例，第一參考清單可包括與自當前影像至搭配區塊之方向相反地定位的影像。當所述第一參考清單被參考以用於畫面間預測時，可略過核對是否參考第二參考清單的程序。
在操作43中，基於操作42之核對的結果，自第一參考清單以及第二參考清單判定單一的搭配參考清單。當在低延遲條件下對視訊進行解碼時，將當前區塊之參考清單判定為搭配參考清單，且可根據當前區塊之參考清單而判定參考影像。
在操作44中，藉由使用搭配參考清單之運動資訊而判定 當前區塊之參考區塊。在操作45中，藉由使用操作44中所判定之參考區塊而對當前區塊執行畫面間預測。
因此，在根據本實施例的針對畫面間預測判定參考影像之方法中，若核對搭配區塊之第一參考清單用於搭配圖像的畫面間預測，則可略過用於再核對是否參考搭配區塊之剩餘參考清單的不必要的程序，藉此提高畫面間預測的效率。
圖5為根據本發明之實施例利用畫面間預測之視訊編碼方法的流程圖。
在操作51中，對視訊之區塊中處於畫面內預測模式中的區塊執行畫面內預測。
在操作52中，針對處於畫面間模式中之當前區塊的畫面間預測，核對是否優先參考當前區塊之搭配區塊之參考清單中的第一參考清單。第一參考清單可包括位於與從當前影像到搭配區塊之方向相反的方向上的影像。
當第一參考清單能夠被參考時，則無需核對是否能夠參考第二參考清單。當並未參考第一參考清單時，則可核對是否參考第二參考清單。基於核對之結果，可自第一參考清單以及第二參考清單判定單一的搭配參考清單，且可基於搭配參考清單的運動資訊而判定當前區塊之參考區塊。可藉由使用當前區塊之參考區塊而對當前區塊執行畫面間預測，以產生殘餘值。
在操作53中，對畫面內預測或畫面間預測之結果執行變換以及量化，以產生經量化之變換係數。在操作55中，輸出藉由對包括操作53之經量化之變換係數的樣本執行熵編碼而產生的位元串流。指示朝向當前區塊之搭配圖像之方向的參數「colDir」、 或是指示搭配圖像之當前影像是否為清單0之影像的參數「collocated_from_10_flag」可被傳輸。
另外，在操作52的畫面間預測期間，當在低延遲條件下復原影像時，可根據當前區塊之參考清單而判定參考影像，而不管所述搭配參考清單。
執行圖5之視訊編碼方法的視訊編碼裝置可包括根據本發明之實施例的畫面間預測裝置10。包括畫面間預測裝置10的視訊編碼裝置可針對每個影像區塊執行畫面內預測、畫面間預測、變換以及量化以產生樣本，且可對樣本執行熵編碼以產生位元串流。在包括畫面間預測裝置10之視訊編碼裝置中，畫面間預測裝置10可與視訊編碼處理器或外部視訊編碼處理器(其安裝於視訊編碼裝置中以執行包括變換之視訊編碼操作)相互作用，以便輸出視訊編碼結果。根據本發明之實施例，在視訊編碼裝置之內部視訊編碼處理器中，由於視訊編碼裝置、中央處理裝置或圖形處理裝置可包括視訊編碼模組以及單獨處理器，因此可執行基礎視訊編碼操作。
圖6為根據本發明之實施例利用畫面間預測之視訊解碼方法的流程圖。
在操作61中，對藉由剖析所接收的位元串流而獲得之位元串以執行熵解碼，從而復原樣本。在操作62中，對從這些樣本之經量化的變換係數執行逆量化以及逆變換，從而復原樣本。在操作63中，對處於畫面內模式中的樣本執行畫面內預測。在操作64中，對處於畫面間模式中之樣本執行運動補償。在操作65中，藉由利用操作63之畫面內預測或操作64之運動補償復原的區塊 而復原影像。
在操作64中，針對處於畫面間模式中之當前區塊的畫面間預測，從樣本判定當前區塊之搭配區塊。指示朝向當前區塊之搭配圖像之方向的參數「colDir」或指示搭配圖像之當前影像是否為清單0之影像的參數「collocated_from_10_flag」可從位元串流進行剖析且進行復原。可基於參數「colDir」或參數「collocated_from_10_flag」而判定當前區塊之搭配區塊。
是否參考搭配區塊之參考清單中的第一參考清單是被優先核對的。第一參考清單可包括在與從當前影像到搭配區塊之方向相反的方向上定位之影像。
當能夠參考第一參考清單時，無需核對是否參考第二參考清單。當並未參考第一參考清單時，可核對是否參考第二參考清單。基於核對之結果，可自第一參考清單以及第二參考清單判定單一搭配參考清單，且可基於搭配參考清單的運動資訊而判定當前區塊之參考區塊。可藉由使用當前區塊之參考區塊而對當前區塊執行當前區塊的運動補償，以產生區塊像素樣本值。
另外，在操作63之運動補償期間，當在低延遲條件下復原影像時，可根據當前區塊之參考清單而判定參考影像，而不管搭配參考清單。
執行圖6之視訊解碼方法的視訊解碼裝置可包括根據本發明之實施例的畫面間預測裝置10。包括畫面間預測裝置10之視訊解碼裝置可剖析藉由對位元串流做編碼而獲得之樣本，且可針對每一影像區塊執行逆量化、逆變換、畫面內預測以及運動補償以復原樣本。在視訊解碼裝置中，畫面間預測裝置10可與視訊編 碼處理器或外部視訊編碼處理器(其安裝於視訊解碼裝置中以執行包括逆變換或預測/補償之視訊解碼操作)相互作用，以便輸出視訊解碼結果。根據本發明之實施例，在內部視訊解碼處理器或視訊解碼裝置中，由於視訊解碼裝置、中央處理裝置或圖形處理裝置可包括視訊編碼模組以及單獨處理器，因此可執行基礎視訊解碼操作。
在畫面間預測裝置10中，藉由劃分視訊資料而獲得之區塊被劃分為具有樹狀結構的編碼單元，且預測單元用於編碼單元的畫面間預測，如上文所述。下文中，參考圖7至圖19，將描述用於基於具有樹狀結構之編碼單元對視訊進行編碼之方法與裝置，以及用於基於具有樹狀結構之編碼單元對視訊進行解碼的方法與裝置，以及編碼單元。
圖7為根據本發明之實施例的基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊編碼裝置100的方塊圖。
基於根據樹狀結構之編碼單元且利用視訊預測的視訊編碼裝置100包括最大編碼單元分割器110、編碼單元判定器120以及輸出單元130。下文中，為便於描述，基於根據樹狀結構之編碼單元且利用視訊預測的視訊編碼裝置100被稱為「視訊編碼裝置100」。
最大編碼單元分割器110可基於影像之當前圖像之最大編碼單元來分割當前圖像。若當前圖像大於最大編碼單元，則當前圖像的影像資料可分割為至少一個最大編碼單元。根據本發明之實施例的最大編碼單元可以是尺寸為32×32、64×64、128×128、256×256等的資料單元，其中資料單元的形狀是寬度以及長度為2 的平方之正方形。影像資料可根據至少一個最大編碼單元而輸出至編碼單元判定器120。
本發明之實施例的編碼單元可藉由最大尺寸以及深度來表徵。深度表示編碼單元從最大編碼單元在空間上分割的次數，且隨著深度加深，根據深度的較深編碼單元(deeper encoding unit)可從最大的編碼單元分割到最小的編碼單元。最大的編碼單元的深度便為最上層(uppermost)深度，且最小的編碼單元的深度便為最下層(lowermost)深度。由於對應於每一深度之編碼單元的尺寸隨著最大編碼單元之深度加深而減小，因此對應於較上層深度之編碼單元可包括對應於較下層深度的多個編碼單元。
如上文所述，當前圖像的影像資料根據編碼單元的最大尺寸分割為最大編碼單元，且最大編碼單元中的每一者可包括根據深度而分割為較深的編碼單元。由於根據本發明之實施例的最大編碼單元是根據深度來分割，因此包括於最大編碼單元中之空間域的影像資料可根據深度而進行階層式分類。
編碼單元的最大深度以及最大尺寸可以為預設值，最大深度以及最大尺寸限制了最大編碼單元的高度以及寬度在階層式分割的總次數。
編碼單元判定器120對至少一個分割區域以進行編碼，此至少一個分割區域藉由根據深度來分割之最大編碼單元的區域而獲得，且編碼單元判定器120根據此至少一個分割區域來判定深度，以輸出最終編碼的影像資料。換言之，編碼單元判定器120根據當前圖像之最大編碼單元，藉由對根據深度較深之編碼單元中的影像資料進行編碼，來判定編碼深度(coded depth)，以及選 擇具有最小編碼誤差的深度。因此，對應於所判定之編碼深度，編碼單元所經編碼的影像資料最終將會輸出。並且，對應於編碼深度的編碼單元可視為經編碼之編碼單元。所判定之編碼深度以及根據所判定之編碼深度的經編碼之影像資料將輸出至輸出單元130。
基於對應於等於或低於最大深度之至少一個深度的較深編碼單元，在最大編碼單元中的影像資料將進行編碼，且對影像資料進行編碼的結果將會基於較深編碼單元中的每一者而進行比較。在比較較深編碼單元的編碼誤差之後，可選擇具有最小編碼誤差的深度。對於每個最大編碼單元，可以選擇至少一個編碼深度。
隨著編碼單元根據深度而階層式分割，且隨著編碼單元之數目增加，最大寫碼單元的尺寸將被分割。並且，即使編碼單元對應於一個最大編碼單元中的同一深度，仍藉由單獨量測每個編碼單元之影像資料的編碼誤差，而判定是否將對應於同一深度之編碼單元中的每一者分割為較下層深度。因此，即使當影像資料包括位於一個最大編碼單元中時，影像資料仍根據深度而分割為多個區域，且編碼誤差可根據此一個最大編碼單元中之區域而有所不同，且因此編碼深度可根據影像資料中的區域而有所不同。因此，可在一個最大編碼單元中判定一或多個編碼深度，且可根據至少一個編碼深度的編碼單元而劃分最大編碼單元之影像資料。
因此，編碼單元判定器120可判定包括在最大編碼單元中具有樹狀結構的編碼單元。根據本發明之實施例的「具有樹狀 結構之編碼單元」包括對應於被判定為編碼深度之深度的編碼單元，此編碼單元來自在最大編碼單元中所包括之所有的較深編碼單元中。可根據最大編碼單元在相同區域中的深度，而階層式判定編碼深度的編碼單元，且可在不同區域中獨立地判定編碼深度的編碼單元。類似地，可從另一區域中的編碼深度來獨立地判定當前區域中之經寫碼的深度。
本發明之實施例的最大深度是有關於從最大編碼單元到最小編碼單元執行分割之次數的索引。本發明之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執行分割的總次數。本發明之實施例的第二最大深度可表示從最大編碼單元到最小編碼單元的總深度層級數。舉例而言，當最大編碼單元之深度為0時，編碼單元的深度在最大編碼單元被分割一次時可設定為1，且編碼單元的深度在最大編碼單元被分割兩次時可設定為2。此處，若最小編碼單元是最大編碼單元被分割四次的編碼單元時，則存在深度0、1、2、3以及4的5個深度層級，且第一最大深度可設定為4，而第二最大深度可設定為5。
預測編碼以及變換可根據最大編碼單元來執行。根據最大編碼單元，預測編碼以及變換也可基於根據等於最大深度之深度或小於最大深度之深度的較深編碼單元來執行。變換則可根據正交變換或整數變換之方法而執行。
由於每當根據深度來分割最大編碼單元時，較深編碼單元的數目便會增大，因此包括預測編碼以及變換的編碼將對隨著深度加深而產生的所有較深編碼單元來執行。為便於描述，在最大編碼單元中，所述預測編碼以及所述變換現在將基於當前深度 之編碼單元來進行描述。
視訊編碼裝置100可按各種方式選擇用於對影像資料進行編碼之資料單元的尺寸或形狀。為了對影像資料進行編碼，會執行諸如預測編碼、變換以及熵編碼的操作，且此時，同一資料單元可用於所有操作，或是不同資料單元可用於每一操作。
舉例而言，視訊編碼裝置100可不僅選擇用於對影像資料進行編碼之編碼單元，而且選擇不同於編碼單元的資料單元，以便對編碼單元中的影像資料執行預測編碼。為了對最大編碼單元執行預測編碼，可基於對應於編碼深度的編碼單元(亦即，基於不再分割為對應於較下層深度之編碼單元的編碼單元)來執行預測編碼。下文中，不再分割且變為用於預測編碼之基礎單元的編碼單元現將被稱為「預測單元」。藉由分割預測單元而獲得的分區可包括藉由分割預測單元的高度以及寬度中的至少一者而獲得的預測單元或資料單元。分區為藉由劃分編碼單元之預測單元而獲得的資料單元，且預測單元可為具有與編碼單元相同之尺寸的分區。
舉例而言，當2N×2N(其中N為正整數)之編碼單元不再分割且變成是2N×2N的預測單元時，分區(partition)的尺寸可為2N×2N、2N×N、N×2N或N×N。分區類型的舉例包括藉由對稱地分割預測單元之高度或寬度而獲得的對稱分區、藉由非對稱地分割預測單元之高度或寬度(諸如，1：n或n：1)而獲得的分區、藉由用幾何方式分割預測單元而獲得之分區，以及具有任意形狀的分區。
預測單元的預測模式可為畫面內模式、畫面間模式以及 略過模式中之至少一者。舉例而言，可對2N×2N、2N×N、N×2N或N×N之分區執行畫面內模式或畫面間模式。並且，可僅對2N×2N之分區執行略過模式。在編碼單元中對一個預測單元獨立地執行編碼，藉此選擇具有最小編碼誤差的預測模式。
視訊編碼裝置100亦可不僅基於用於對影像資料做編碼之編碼單元而且基於不同於編碼單元之變換單元而對編碼單元中的影像資料執行變換。為了在編碼單元中執行變換，可基於具有小於或等於編碼單元之尺寸的資料單元來執行變換。舉例而言，用於變換之變換單元可包括用於畫面內模式之變換單元以及用於畫面間模式的資料單元。
類似於根據本實施例之根據樹狀結構的編碼單元，編碼單元中之變換單元可按遞回方式分割為較小尺寸區域，且編碼單元中的殘餘資料可根據變換深度及根據具有樹狀結構的變換而劃分。
根據本發明之實施例，亦可在變換單元中設定指示藉由分割編碼單元的高度以及寬度而達到變換單元所執行之分割次數的變換深度。舉例而言，在當前編碼單元之變換單元的尺寸為2N×2N時，變換深度可設定為0。當變換單元之尺寸為N×N時，變換深度可設定為1。另外，當變換單元之尺寸為N/2×N/2時，變換深度可設定為2。亦即，亦可根據變換深度來設定根據樹狀結構的變換單元。
根據對應於編碼深度之編碼單元的編碼資訊不僅需要關於編碼深度的資訊，而且需要關於與預測編碼以及變換相關之資訊的資訊。因此，編碼單元判定器120不僅判定具有最小編碼誤 差之經寫碼的深度，而且得以判定預測單元中之分區類型、根據預測單元之預測模式，以及用於變換之變換單元的尺寸。
稍後將參考圖7至圖19以詳細描述根據本發明之實施例的最大編碼單元中之根據樹狀結構的編碼單元與預測單元/分區，以及判定變換單元的方法。
編碼單元判定器120可藉由基於拉格朗日乘數(Lagrangian multiplier)所使用的位元率-失真最佳化(Rate-Distortion Optimization)，來量測根據深度之較深編碼單元的編碼誤差。
輸出單元130按照位元串流的形式輸出最大編碼單元的影像資料以及根據編碼深度而也關於編碼模式的資訊，最大編碼單元基於由編碼單元判定器120所判定之至少一個編碼深度而進行編碼。
經編碼之影像資料可藉由對影像之殘餘資料進行編碼而獲得。
根據編碼深度且關於編碼模式的資訊可包括關於編碼深度、在預測單元中的分區類型、預測模式以及變換單元之尺寸的資訊。
可藉由使用根據深度之分割資訊來定義關於編碼深度的資訊，根據深度之分割資訊指示是否對較下層深度而非當前深度之編碼單元執行編碼。若當前編碼單元之當前深度為編碼深度，則當前編碼單元中的影像資料得以編碼且輸出，且因此，分割資訊可定義為不將當前編碼單元分割為較下層深度。或者，若當前編碼單元之當前深度並非編碼深度，則對較下層深度之編碼單元 執行編碼，且因此分割資訊可定義為分割當前編碼單元以獲得較下層深度的編碼單元。
若當前深度並非編碼深度，則對分割為較下層深度之編碼單元的編碼單元執行編碼。由於較下層深度的至少一個編碼單元存在於當前深度的一個編碼單元中，因此對較下層深度的每個編碼單元重複地執行編碼，且因此可對具有同一深度的編碼單元按照遞回方式執行編碼。
由於針對一個最大編碼單元而判定具有樹狀結構之編碼單元，且關於至少一個編碼模式的資訊是由針對編碼深度的編碼單元而判定，因此可針對一個最大編碼單元而判定關於至少一個編碼模式的資訊。並且，最大編碼單元之影像資料的編碼深度可根據位置而有所不同，如此是因為根據深度而階層式分割影像資料，且因此可針對影像資料而設定關於編碼深度以及編碼模式的資訊。
因此，輸出單元130可將有關於相應編碼深度以及編碼模式之編碼資訊指派給包括於最大編碼單元中之編碼單元、預測單元以及最小單元中的至少一者。
本發明之實施例的最小單元是藉由將構成最下層深度之最小編碼單元分割為4份而獲得的矩形資料單元。或者，最小單元可為具有最大尺寸之最大矩形資料單元，此最大矩形資料單元可包括在最大編碼單元中所包括之所有編碼單元、預測單元、分區單元以及變換單元。
舉例而言，經由輸出單元130而輸出的編碼資訊可分類為根據編碼單元的編碼資訊，以及根據預測單元的編碼資訊。根 據編碼單元的編碼資訊可包括關於預測模式以及關於分區之尺寸的資訊。根據預測單元的編碼資訊可包括關於畫面間模式之估計方向、關於畫面間模式之參考影像索引、關於運動向量、關於畫面內模式之色度分量(chroma component)以及關於畫面內模式之內插方法的資訊。
且，關於根據圖像、片段或GOP所定義之編碼單元之最大尺寸的資訊以及關於最大深度之資訊可插入至位元串流的標頭、SPS(序列參數集合)或圖像參數集合(Picture Parameter Set；PPS)中。
另外，亦可經由位元串流之標頭、SPS或PPS而輸出當前視訊為可接受的關於變換單元之最大尺寸的資訊以及關於變換之最小尺寸的資訊。輸出單元130可對參考資訊、預測資訊、單向預測資訊以及關於包括第四片段類型之片段類型的資訊進行編碼且輸出，此等資訊與參考圖1至圖6所述之預測相關。
在視訊編碼裝置100中，較深編碼單元可為藉由將較上層深度之編碼單元(其為上一層)的高度或寬度劃分為2份而獲得的編碼單元。換言之，在當前深度之編碼單元的尺寸為2N×2N時，較下層深度之編碼單元的尺寸為N×N。且，尺寸為2N×2N之當前深度的編碼單元可包括較下層深度之最大4個編碼單元。
因此，視訊編碼裝置100可基於考慮當前圖像之特性而判定的最大編碼單元之尺寸以及最大深度，藉由針對每一最大編碼單元判定具有最佳形狀以及最佳尺寸的編碼單元而形成具有樹狀結構之編碼單元。且，由於藉由使用各種預測模式以及變換中之任一者對每一最大編碼單元執行編碼，因此可考慮各種影像尺 寸之編碼單元的特性來判定最佳編碼模式。
因此，若在習知巨集區塊中對具有高解析度或大資料量之影像進行編碼，則每個圖像之巨集區塊的數目將會過度地增加。因此，針對每個巨集區塊所產生之壓縮資訊之片段的數目增大，且因此難以傳輸壓縮資訊且降低了資料壓縮效率。然而，藉由使用視訊編碼裝置100，由於在考慮影像之尺寸而增大編碼單元的最大尺寸的同時，在考慮影像之特性而調整了編碼單元，因此可提高影像壓縮效率。
圖7之視訊編碼裝置100可執行如參考圖1所述之畫面間預測裝置10的操作。
編碼單元判定器120可執行畫面間預測裝置10之操作。針對每一最大編碼單元，可在根據樹狀結構的編碼單元中判定用於畫面間預測之預測單元，且可在預測單元中執行畫面間預測。
特定言之，針對處於預測模式中之當前預測單元的畫面間預測，優先核對是否參考當前區塊之搭配區塊之參考清單中的第一參考清單。第一參考清單可包括位於在與從當前影像到搭配區塊之方向相反的方向上的影像。
當第一參考清單能夠被參考時，無需核對是否參考第二參考清單。當並未參考第一參考清單時，可核對是否參考第二參考清單。基於核對之結果，可自第一參考清單以及第二參考清單判定單一的搭配參考清單，且可基於搭配參考清單的運動資訊而判定當前預測單元之參考區塊。可藉由使用當前預測單元之參考區塊而對當前預測單元執行畫面間預測，以產生殘餘值。指示當前預測單元之搭配區塊的參數「collocated_from_10_flag」或參數 「colDir」可被傳輸。
圖8為根據本發明之實施例的基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊解碼裝置200的方塊圖。
基於根據樹狀結構之編碼單元的視訊解碼裝置200包括接收器210、影像資料與編碼資訊提取器220以及影像資料解碼器230。下文中，為便於描述，基於根據樹狀結構之編碼單元使用視訊預測的視訊解碼裝置200將被稱為「視訊解碼裝置200」。
用於視訊解碼裝置200之解碼操作的各種術語(諸如，編碼單元、深度、預測單元、變換單元以及關於各種編碼模式之資訊)的定義與參考圖7以及參考視訊編碼裝置100所述的術語相同。
接收器210接收且剖析經編碼之視訊的位元串流。影像資料與編碼資訊提取器220從被剖析的位元串流提取每的編碼單元經編碼後的影像資料，其中編碼單元具有根據每個最大編碼單元的樹狀結構，且將所提取之影像資料輸出至影像資料解碼器230。影像資料與編碼資訊提取器220可從關於當前圖像之標頭、SPS或PPS來提取有關於當前圖像之編碼單元之最大尺寸的資訊。
並且，影像資料與編碼資訊提取器220從被剖析的位元串流中，針對具有根據每個最大編碼單元之樹狀結構的編碼單元，以提取關於編碼深度以及編碼模式的資訊。關於編碼深度以及編碼模式被提取的資訊將輸出至影像資料解碼器230。換言之，位在位元串流中的影像資料被分割為最大編碼單元，使得影像資料解碼器230對每一最大編碼單元之影像資料進行解碼。
根據最大編碼單元而關於編碼深度以及編碼模式的資訊 可針對關於對應於編碼深度之至少一個編碼單元的資訊而進行設定，並且關於編碼模式的資訊可包括關於對應於編碼深度之相應編碼單元的分區類型、關於預測模式以及變換單元之尺寸的資訊。且，根據深度的分割資訊可作為關於編碼深度的資訊來提取。
由影像資料與編碼資訊提取器220所提取的根據每一最大編碼單元且關於編碼深度以及編碼模式的資訊是有關於編碼深度以及編碼模式的資訊，且是在當編碼器(例如，視訊編碼裝置100)根據每一最大編碼單元對根據深度之每一較深編碼單元而重複地執行編碼時，所產生的最小編碼誤差而來判定關於編碼深度以及編碼模式的資訊。因此，視訊解碼裝置200可藉由根據產生最小編碼誤差的編碼深度以及編碼模式而對影像資料進行解碼，從而復原影像。
由於關於編碼深度以及編碼模式之編碼資訊可指派給相應編碼單元、預測單元以及最小單元中的預定資料單元，因此影像資料與編碼資訊提取器220可提取根據預定資料單元關於編碼深度以及編碼模式的資訊。被指派關於編碼深度以及編碼模式之相同資訊的預定資料單元可推斷為包括於同一最大編碼單元中的資料單元。
影像資料解碼器230藉由基於根據最大編碼單元而有關於編碼深度以及編碼模式的資訊而對每一最大編碼單元中之影像資料進行解碼，來復原當前圖像。換言之，影像資料解碼器230可基於每個最大編碼單元中所包括之具有樹狀結構的編碼單元中的每一編碼單元之關於分區類型、預測模式以及變換單元的所提取之資訊，而對經編碼之影像資料進行解碼。解碼程序可包括： 包括畫面內預測以及運動補償的預測；以及逆變換。可根據逆正交變換或逆整數變換之方法而執行逆變換。
影像資料解碼器230可基於根據編碼深度且有關於所述編碼單元之預測單元的分區類型以及預測模式的資訊，根據每一編碼單元之分區以及預測模式來執行畫面內預測或運動補償。
另外，針對每個最大編碼單元的逆變換，影像資料解碼器230可針對每一編碼單元而讀取根據樹狀結構之變換單元資訊，以便於針對每一編碼單元來判定變換單元，且針對每編碼單元且基於變換單元以執行逆變換。利用逆變換，可復原編碼單元之空間區域的像素值。
影像資料解碼器230可藉由使用根據深度的分割資訊而判定當前最大編碼單元的至少一個編碼深度。若分割資訊指示影像資料在當前深度中不再分割，則當前深度為編碼深度。因此，影像資料解碼器230可藉由使用關於對應於編碼深度之每一編碼單元的預測單元之分區類型、預測模式以及變換單元的尺寸之資訊來對對應於當前最大編碼單元中之每一編碼深度的至少一個編碼單元之經編碼之資料進行解碼，且輸出當前最大編碼單元的影像資料。
換言之，可藉由觀測到的編碼資訊集合來收集含有包括相同分割資訊之編碼資訊的資料單元，所述編碼資訊集合是針對從編碼單元、預測單元以及最小單元中的預定資料單元所分配，且在同一編碼模式中可將所收集之資料單元視為將被影像資料解碼器230解碼的一個資料單元。針對如上文所述而判定的每個編碼單元，可獲得關於編碼模式之資訊以便對當前編碼單元進行解 碼。
圖8之視訊解碼裝置200的影像資料解碼器230可執行如上文參考圖1所述之畫面間預測裝置10的操作。
對於最大編碼單元，影像資料解碼器230可判定預測單元以依據樹狀結構的每個編碼單元進行畫面間預測，且對每個預測單元執行畫面內預測。
特定言之，從被復原的樣本中判定當前區塊的搭配區塊，以對於在處於畫面間模式中當前區塊進行畫面間預測。可基於指示藉由剖析位元串流而獲得之當前預測單元的參數「collocated_from_10_flag」或參數「colDir」而判定當前預測單元的搭配區塊。
優先核對是否已參考搭配區塊之參考清單中的第一參考清單。第一參考清單可包括位於在與從當前影像到搭配區塊之方向相反的方向上的影像。
當能夠參考第一參考清單時，無需核對是否參考第二參考清單。當並未參考第一參考清單時，可核對是否參考第二參考清單。基於核對之結果，可自第一參考清單以及第二參考清單判定單一搭配參考清單，且可基於搭配參考清單的運動資訊而判定當前預測單元之參考區塊。可藉由使用當前預測單元之參考區塊對當前預測單元執行運動補償，以產生區塊像素樣本值。
另外，當在低延遲條件下復原影像時，可根據當前預測單元之參考清單而判定參考影像，而不管搭配參考清單。
視訊解碼裝置200可獲得至少一個編碼單元的資訊，此至少一個編碼單元的資訊在對每一最大編碼單元按照遞回方式執 行編碼時將會產生最小編碼誤差，且可使用此資訊來對當前圖像進行解碼。換言之，具有樹狀結構之所述編碼單元可在每個可能被解碼之最大編碼單元中被判定為最佳編碼單元。且，編碼單元之最大尺寸是考慮影像資料之解析度以及數量來判定。
因此，即使影像資料具有高解析度以及大量資料，仍可藉由使用從編碼器處接收的關於最佳編碼模式的資訊，藉由使用根據影像資料之特性而適應性地判定的編碼單元之尺寸以及編碼模式，來有效地對影像資料進行解碼以及復原。
圖9為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元之概念的示意圖。
編碼單元之尺寸可用寬度×高度來表達，且可為64×64、32×32、16×16以及8×8。64×64之編碼單元可分割為64×64、64×32、32×64或32×32的分區，且32×32之編碼單元可分割為32×32、32×16、16×32或16×16的分區，16×16之編碼單元可分割為16×16、16×8、8×16或8×8之分區，且8×8之編碼單元可分割為8×8、8×4、4×8或4×4的分區。
在視訊資料310中，解析度為1920×1080，編碼單元之最大尺寸為64，且最大深度為2。在視訊資料320中，解析度為1920×1080，編碼單元之最大尺寸為64，且最大深度為3。在視訊資料330中，解析度為352×288，編碼單元之最大尺寸為16，且最大深度為1。圖9所示之最大深度表示自最大編碼單元至最小解碼單元之總分割次數。
若解析度高或資料量大，則編碼單元之最大尺寸可為大的，以便於不僅提高編碼效率而且準確地反映影像之特性。因此， 具有高於視訊資料330之解析度的視訊資料310以及320之編碼單元的最大尺寸可為64。
由於視訊資料310的最大深度為2，因此視訊資料310之編碼單元315可包括長軸大小為64的最大編碼單元，以及長軸大小為32以及16的編碼單元，此是因為深度藉由分割最大編碼單元兩次而加深為兩層。同時，由於視訊資料330之最大深度為1，因此視訊資料330之編碼單元335可包括長軸大小為16的最大編碼單元，以及長軸大小為8之編碼單元，此是因為深度藉由分割最大編碼單元一次而加深為一層。
由於視訊資料320之最大深度為3，因此視訊資料320之編碼單元325可包括長軸大小為64的最大編碼單元，以及長軸大小為32、16以及8的編碼單元，此是因為深度藉由分割最大編碼單元三次而加深為三層。隨著深度加深，可精確地表達詳細資訊。
圖10為根據本發明之實施例的基於編碼單元之影像編碼器400的方塊圖。
影像編碼器400執行視訊編碼裝置100之編碼單元判定器120的操作以對影像資料進行編碼。換言之，畫面內預測器410對當前畫面405中的處於畫面內模式中之編碼單元執行畫面內預測，且運動估計器420以及運動補償器425藉由使用當前畫面405以及參考畫面495而對當前畫面405中之處於畫面間模式中的編碼單元執行畫面間估計以及運動補償。
從畫面內預測器410、運動估計器420以及運動補償器425輸出的資料經由變換器430以及量化器440作為經量化之變換 係數而輸出。經量化之變換係數經由逆量化器460以及逆變換器470復原為空間域中之資料，且空間域中之所復原的資料在經由解區塊單元480以及迴路濾波單元490後處理之後作為參考畫面495輸出。經量化之變換係數可經由熵編碼器450作為位元串流455輸出。
為了使影像編碼器400應用於視訊編碼裝置100中，影像編碼器400的所有元件(亦即，畫面內預測器410、運動估計器420、運動補償器425、變換器430、量化器440、熵編碼器450、逆量化器460、逆變換器470、解區塊單元480以及迴路濾波單元490)在考慮每個最大編碼單元之最大深度的同時，基於具有樹狀結構之編碼單元中的每一編碼單元來執行操作。
具體言之，畫面內預測器410、運動估計器420以及運動補償器425在考慮當前最大編碼單元之最大尺寸以及最大深度的同時，判定具有樹狀結構之編碼單元中的每一編碼單元之分區以及預測模式，且變換器430判定具有樹狀結構之編碼單元中的每一編碼單元中之變換單元的尺寸。
特定言之，為了針對當前預測單元之畫面間預測而判定參考影像，運動補償器425優先核對是否已參考搭配區塊之第一參考清單，且在第一參考清單之運動資訊由於優先參考搭配區塊之第一參考清單而存在時，並不再核對是否參考搭配區塊的剩餘參考清單。然而，當第一參考清單之運動資訊由於並未參考搭配區塊之第一參考清單而不存在時，運動補償器425可再核對是否參考搭配區塊之剩餘參考清單。運動補償器425可藉由使用已執行核對操作之搭配區塊的參考清單而判定當前預測單元之參考清 單。
圖11為根據本發明之實施例的基於編碼單元之影像解碼器500的方塊圖。
剖析器510自位元串流505剖析待解碼之經編碼之影像資料以及解碼所需之關於編碼的資訊。經編碼之影像資料經由熵解碼器520以及逆量化器530作為經逆量化之資料而輸出，且經逆量化之資料經由逆變換器540而復原為空間域中的影像資料。
畫面內預測器550關於空間域中之影像資料對處於畫面內模式中之編碼單元執行畫面內預測，且運動補償器560藉由使用參考畫面585對處於畫面間模式中的編碼單元執行運動補償。
通過畫面內預測器550以及運動補償器560之空間域中的影像資料可在經由解區塊單元570以及迴路濾波單元580後處理之後作為所復原之畫面595輸出。且，經由解區塊單元570以及迴路濾波單元580後處理之影像資料可作為參考畫面585輸出。
為了在視訊解碼裝置200之影像資料解碼器230中對影像資料做解碼，影像解碼器500可執行在剖析器510執行操作之後執行的操作。
為了使影像解碼器500應用於視訊解碼裝置200中，影像解碼器500之所有元件(亦即，剖析器510、熵解碼器520、逆量化器530、逆變換器540、畫面內預測器550、運動補償器560、解區塊單元570以及迴路濾波單元580)將對於每個最大編碼單元基於具有樹狀結構之編碼單元來執行操作。
特別是，畫面內預測器550以及運動補償器560針對具有樹狀結構之編碼單元中之每一者基於分區以及預測模式執行操 作，且逆變換器540針對每一編碼單元基於變換單元的尺寸執行操作。
特定言之，為了針對當前預測單元之畫面間預測判定參考影像，運動補償器560優先核對是否已參考搭配區塊之第一參考清單，且在第一參考清單之運動資訊由於優先參考搭配區塊之第一參考清單而存在時，並不再核對是否參考搭配區塊的剩餘參考清單。然而，當第一參考清單之運動資訊由於並未參考搭配區塊之第一參考清單而不存在時，運動補償器560可再核對是否參考搭配區塊之剩餘參考清單。運動補償器560可藉由使用已執行核對操作之搭配區塊的參考清單而判定當前預測單元之參考清單。
圖12為說明根據本發明之實施例的根據深度之較深編碼單元以及分區的示意圖。
視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200使用階層式編碼單元以便考慮影像的特性。可根據影像的特性來適應性地判定編碼單元的最大高度、最大寬度以及最大深度，或可由使用者不同地進行設定。可根據編碼單元之預定最大尺寸判定根據深度之較深編碼單元的尺寸。
在根據本發明之實施例之編碼單元之階層式結構600中，編碼單元的最大高度以及最大寬度各為64，且最大深度為4。在此狀況下，最大深度是指編碼單元從最大編碼單元到最小編碼單元的總分割次數。由於深度沿著階層式結構600的垂直軸而加深，因此將較深編碼單元的高度以及寬度各自分割。並且，沿著階層式結構600的水平軸展示作為用於每一較深編碼單元之預測 編碼之基礎的預測單元以及分區。
換言之，編碼單元610為階層式結構600中之最大編碼單元，其中深度為0且尺寸(亦即，高度乘寬度)為64×64。深度沿著垂直軸而加深，且存在尺寸為32×32且深度為1之編碼單元620、尺寸為16×16且深度為2之編碼單元630以及尺寸為8×8且深度為3之編碼單元640
編碼單元之預測單元以及分區根據每一深度沿著水平軸而配置。換言之，若尺寸為64×64且深度為0之編碼單元610為預測單元，則預測單元可分割為包括於編碼單元610中的分區，亦即，尺寸為64×64之分區610、尺寸為64×32之分區612、尺寸為32×64之分區614或尺寸為32×32的分區616。
類似地，尺寸為32×32且深度為1之編碼單元620的預測單元可分割為包括於編碼單元620中的分區，亦即，尺寸為32×32之分區620、尺寸為32×16之分區622、尺寸為16×32之分區624以及尺寸為16×16的分區626。
類似地，尺寸為16×16且深度為2之編碼單元630的預測單元可分割為包括於編碼單元630中的分區，亦即，包括於編碼單元中的尺寸為16×16之分區630、尺寸為16×8之分區632、尺寸為8×16之分區634以及尺寸為8×8的分區636。
類似地，尺寸為8×8且深度為3之編碼單元640的預測單元可分割為包括於編碼單元640中的分區，亦即，包括於編碼單元中的尺寸為8×8之分區640、尺寸為8×4之分區642、尺寸為4×8之分區644以及尺寸為4×4的分區646。
尺寸為8×8且深度為3之編碼單元640為最小編碼單元 以及最下層深度之編碼單元。為了判定構成最大編碼單元610之編碼單元的至少一個編碼深度，視訊編碼裝置100之編碼單元判定器120對包括於最大編碼單元610中之對應於每一深度的編碼單元執行編碼。
隨著深度加深，包括相同範圍中之資料以及相同尺寸的根據深度之較深編碼單元的數目增大。舉例而言，需要對應於深度2之四個編碼單元來涵蓋包括於對應於深度1之一個編碼單元中的資料。因此，為了比較根據深度之相同資料的編碼結果，將對應於深度1之編碼單元以及對應於深度2之四個編碼單元各自編碼。
為了針對深度中之當前深度執行編碼，可藉由沿著階層式結構600之水平軸對對應於當前深度之編碼單元中的每一預測單元執行編碼而針對當前深度選擇最小編碼誤差。或者，可藉由比較根據深度之最小編碼誤差、藉由隨著深度沿著階層式結構600之垂直軸加深而針對每一深度執行編碼來搜尋最小編碼誤差。可選擇編碼單元610中具有最小編碼誤差之深度以及分區作為編碼單元610之編碼深度以及分區類型。
圖13為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元710與變換單元720之間的關係的示意圖。
視訊編碼裝置100或200針對每一最大編碼單元根據具有小於或等於最大編碼單元之尺寸的編碼單元來對影像做編碼或解碼。可基於不大於相應編碼單元之資料單元而選擇在編碼期間用於變換之變換單元的尺寸。
舉例而言，在視訊編碼裝置100或200中，若編碼單元 710之尺寸為64×64，則可藉由使用尺寸為32×32之變換單元720來執行變換。
且，可藉由對尺寸為小於64×64之32×32、16×16、8×8以及4×4之變換單元中的每一者執行變換而對尺寸為64×64之編碼單元710的資料進行編碼，且接著可選擇具有最小編碼誤差的變換單元。
圖14為用於描述根據本發明之實施例的對應於編碼深度之編碼單元之編碼資訊的示意圖。
視訊編碼裝置100之輸出單元130可對關於分區類型之資訊800、關於預測模式之資訊810，以及關於對應於編碼深度之每一編碼單元的變換單元之尺寸的資訊820做編碼且作為關於編碼模式之資訊而傳輸。
資訊800指示關於藉由分割當前編碼單元之預測單元而獲得的分區之形狀的資訊，其中分區為用於當前編碼單元之預測編碼的資料單元。舉例而言，尺寸為2N×2N之當前編碼單元CU_0可分割為尺寸為2N×2N之分區802、尺寸為2N×N之分區804、尺寸為N×2N之分區806以及尺寸為N×N的分區808中之任一者。此處，關於分區類型之資訊800設定為指示尺寸為2N×N之分區804、尺寸為N×2N之分區806以及尺寸為N×N之分區808中的一者。
資訊810指示每一分區之預測模式。舉例而言，資訊810可指示對由資訊800指示之分區執行的預測編碼之模式，亦即，畫面內模式812、畫面間模式814或略過模式816。
資訊820指示待基於何時對當前編碼單元執行變換之變 換單元。舉例而言，變換單元可為第一畫面內變換單元822、第二畫面內變換單元824、第一畫面間變換單元826或第二畫面間變換單元828。
根據每一較深編碼單元，視訊解碼裝置200之影像資料與編碼資訊提取器220可提取且使用資訊800、810以及820以用於解碼。
圖15為根據本發明之實施例的根據深度之較深編碼單元的示意圖。
分割資訊可用以指示深度之改變。分割資訊指示當前深度之編碼單元是否分割為較下層深度之編碼單元。
用於深度為0且尺寸為2N_0×2N_0之編碼單元900之預測編碼的預測單元910可包括尺寸為2N_0×2N_0之分區類型912、尺寸為2N_0×N_0之分區類型914、尺寸為N_0×2N_0之分區類型916以及尺寸為N_0×N_0的分區類型918之分區。圖15僅說明藉由對稱地分割預測單元910而獲得之分區類型912至918，但分區類型不限於此，且預測單元910之分區可包括非對稱分區、具有預定形狀之分區以及具有幾何形狀的分區。
根據每一分區類型，對尺寸為2N_0×2N_0之一個分區、尺寸為2N_0×N_0之兩個分區、尺寸為N_0×2N_0之兩個分區以及尺寸為N_0×N_0的四個分區重複地執行預測編碼。可對尺寸為2N_0×2N_0、N_0×2N_0、2N_0×N_0以及N_0×N_0之分區執行在畫面內模式以及畫面間模式中之預測編碼。僅對尺寸為2N_0×2N_0之分區執行在略過模式中之預測編碼。
比較包括分區類型912至918中之預測編碼的編碼之誤 差，且自分區類型判定最小編碼誤差。若編碼誤差在分區類型912至916中之一者中最小，則預測單元910可以不分割為較下層深度。
若編碼誤差在分區類型918中最小，則深度自0改變為1以在操作920中分割分區類型918，且對深度為2且尺寸為N_0×N_0之編碼單元930重複地執行編碼以搜尋最小編碼誤差。
用於深度為1且尺寸為2N_1×2N_1(=N_0×N_0)之編碼單元930之預測編碼的預測單元940可包括尺寸為2N_1×2N_1之分區類型942、尺寸為2N_1×N_1之分區類型944、尺寸為N_1×2N_1之分區類型946以及尺寸為N_1×N_1的分區類型948之分區。
若編碼誤差在分區類型948中最小，則深度自1改變為2以在操作950中分割分區類型948，且對深度為2且尺寸為N_2×N_2之編碼單元960重複地執行編碼以搜尋最小編碼誤差。
當最大深度為d時，可執行根據每一深度之分割操作直至深度變為d-1時，且可對分割資訊做編碼直至深度為0至d-2中之一者時。換言之，當執行編碼直至在對應於深度d-2之編碼單元在操作970中分割之後深度為d-1時，用於深度為d-1且尺寸為2N_(d-1)×2N_(d-1)之編碼單元980之預測編碼的預測單元990可包括尺寸為2N_(d-1)×2N_(d-1)之分區類型992、尺寸為2N_(d-1)×N_(d-1)之分區類型994、尺寸為N_(d-1)×2N_(d-1)之分區類型996以及尺寸為N_(d-1)×N_(d-1)的分區類型998之分區。
可對分區類型992至998中的尺寸為2N_(d-1)×2N_(d-1)之一個分區、尺寸為2N_(d-1)×N_(d-1)之兩個分區、尺寸為N_(d-1) ×2N_(d-1)之兩個分區、尺寸為N_(d-1)×N_(d-1)的四個分區重複地執行預測編碼以搜尋具有最小編碼誤差的分區類型。
即使當分區類型998具有最小編碼誤差時，由於最大深度為d，因此深度為d-1之編碼單元CU_(d-1)不再分割為較下層深度，且將構成當前最大編碼單元900之編碼單元的編碼深度判定為d-1，且可將當前最大編碼單元900的分區類型判定為N_(d-1)×N_(d-1)。且，由於最大深度為d且具有最下層深度d-1之最小編碼單元980不再分割為較下層深度，因此不設定用於最小編碼單元980之分割資訊。
資料單元999可為當前最大編碼單元之「最小單元」。根據本發明之實施例的最小單元可為藉由將最小編碼單元980分割為4份而獲得的矩形資料單元。藉由重複地執行編碼，視訊編碼裝置100可藉由根據編碼單元900之深度比較編碼誤差而選擇具有最小編碼誤差的深度以判定編碼深度，且將相應分區類型以及預測模式設定為編碼深度的編碼模式。
因而，在所有深度1至d中比較根據深度之最小編碼誤差，且可將具有最小編碼誤差之深度判定為編碼深度。可對編碼深度、預測單元之分區類型以及預測模式做編碼且作為關於編碼模式之資訊而傳輸。且，由於編碼單元自深度0分割為編碼深度，因此僅編碼深度之分割資訊設定為0，且排除編碼深度之深度的分割資訊設定為1。
視訊解碼裝置200之影像資料與編碼資訊提取器220可提取且使用關於編碼單元900之編碼深度以及預測單元的資訊以對分區912做解碼。視訊解碼裝置200可藉由使用根據深度之分 割資訊而將分割資訊為0之深度判定為編碼深度，且使用關於相應深度之編碼模式的資訊以用於解碼。
圖16至圖18為用於描述根據本發明之實施例的編碼單元1010、預測單元1060與變換單元1070之間的關係的示意圖。
編碼單元1010為在最大編碼單元中對應於由視訊編碼裝置100判定之編碼深度的具有樹狀結構之編碼單元。預測單元1060為編碼單元1010中之每一者之預測單元的分區，且變換單元1070為編碼單元1010中之每一者的變換單元。
當最大編碼單元之深度在編碼單元1010中為0時，編碼單元1012以及1054之深度為1，編碼單元1014、1016、1018、1028、1050以及1052之深度為2，編碼單元1020、1022、1024、1026、1030、1032以及1048之深度為3，且編碼單元1040、1042、1044以及1046的深度為4。
在預測單元1060中，藉由在編碼單元1010中分割編碼單元而獲得一些編碼單元1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052以及1054。換言之，編碼單元1014、1022、1050以及1054中之分區類型的尺寸為2N×N，編碼單元1016、1048以及1052中之分區類型的尺寸為N×2N，且編碼單元1032之分區類型的尺寸為N×N。編碼單元1010之預測單元以及分區小於或等於每一編碼單元。
對小於編碼單元1052之資料單元中之變換單元1070中的編碼單元1052之影像資料執行變換或逆變換。且，變換單元1070中之編碼單元1014、1016、1022、1032、1048、1050以及1052的尺寸以及形狀不同於預測單元1060中的編碼單元。換言 之，視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200可對同一編碼單元中之資料單元個別地執行畫面內預測、運動估計、運動補償、變換以及逆變換。
因此，對在最大編碼單元之每一區域中具有階層式結構之編碼單元中的每一者以遞回方式執行編碼以判定最佳編碼單元，且因此可獲得具有遞回樹狀結構之編碼單元。編碼資訊可包括關於編碼單元之分割資訊、關於分區類型之資訊、關於預測模式之資訊，以及關於變換單元之尺寸的資訊。表1展示可由視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200設定之編碼資訊。
視訊編碼裝置100之輸出單元130可輸出關於具有樹狀結構之編碼單元的編碼資訊，且視訊解碼裝置200之影像資料與編碼資訊提取器220可自所接收之位元串流提取關於具有樹狀結構之編碼單元的編碼資訊。
分割資訊指示當前編碼單元是否分割為較下層深度之編 碼單元。若當前深度d之分割資訊為0，則當前編碼單元不再分割為較下層深度之深度為編碼深度，且因此可針對編碼深度而定義關於分區類型、預測模式以及變換單元之尺寸的資訊。若根據分割資訊進一步分割當前編碼單元，則對較下層深度之四個分割編碼單元獨立地執行編碼。
預測模式可為畫面內模式、畫面間模式以及略過模式中之一者。可在所有分區類型中定義畫面內模式以及畫面間模式，且僅在尺寸為2N×2N之分區類型中定義略過模式。
關於分區類型之資訊可指示：尺寸為2N×2N、2N×N、N×2N以及N×N之對稱分區類型，其是藉由對稱地分割預測單元之高度或寬度而獲得；以及尺寸為2N×nU、2N×nD、nL×2N以及nR×2N之非對稱分區類型，其是藉由非對稱地分割預測單元之高度或寬度而獲得。可藉由以1：3以及3：1分割預測單元之高度而分別獲得尺寸為2N×nU以及2N×nD之非對稱分區類型，且可藉由以1：3以及3：1分割預測單元的寬度而分別獲得尺寸為nL×2N以及nR×2N之非對稱分區類型。
變換單元之尺寸可在畫面內模式中設定為兩種類型且在畫面間模式中設定為兩種類型。換言之，若變換單元之分割資訊為0，則變換單元之尺寸可為2N×2N，此為當前編碼單元之尺寸。若變換單元之分割資訊為1，則可藉由分割當前編碼單元而獲得變換單元。且，若尺寸為2N×2N之當前編碼單元的分區類型為對稱分區類型，則變換單元之尺寸可為N×N，且若當前編碼單元之分 區類型為非對稱分區類型，則變換單元的尺寸可為N/2×N/2。
關於具有樹狀結構之編碼單元的編碼資訊可包括對應於編碼深度之編碼單元、預測單元以及最小單元中的至少一者。對應於編碼深度之編碼單元可包括含有相同編碼資訊之預測單元以及最小單元中的至少一者。
因此，藉由比較鄰近資料單元之編碼資訊而判定鄰近資料單元是否包括於對應於編碼深度的同一編碼單元中。且，藉由使用資料單元之編碼資訊而判定對應於編碼深度之相應編碼單元，且因此可判定最大編碼單元中之編碼深度的分佈。
因此，若基於鄰近資料單元之編碼資訊而預測當前編碼單元，則可直接參考且使用鄰近於當前編碼單元的較深編碼單元中之資料單元的編碼資訊。
或者，若基於鄰近資料單元之編碼資訊而預測當前編碼單元，則使用資料單元的經編碼之資訊而搜尋鄰近於當前編碼單元之資料單元，且可參考所搜尋之鄰近編碼單元以用於預測當前編碼單元。
圖19為用於描述根據表1之編碼模式資訊的編碼單元、預測單元或分區與變換單元之間的關係的示意圖。
最大編碼單元1300包括編碼深度之編碼單元1302、1304、1306、1312、1314、1316以及1318。此處，由於編碼單元1318為單個編碼深度的編碼單元，因此分割資訊可設定為0。關於尺寸為2N×2N之編碼單元1318之分區類型的資訊可設定為尺 寸為2N×2N之分區類型1322、尺寸為2N×N之分區類型1324、尺寸為N×2N之分區類型1326、尺寸為N×N之分區類型1328、尺寸為2N×nU之分區類型1332、尺寸為2N×nD之分區類型1334、尺寸為nL×2N之分區類型1336以及尺寸為nR×2N的分區類型1338中的一者。
變換單元之分割資訊(TU(變換單元)尺寸旗標)為一種變換索引的類型。對應於變換索引之變換單元的尺寸可根據編碼單元之預測單元類型或分區類型而改變。
舉例而言，當分區類型設定為對稱(亦即，分區類型1322、1324、1326或1328)時，若變換單元之分割資訊(TU尺寸旗標)為0，則設定尺寸為2N×2N之變換單元1342，且若TU尺寸旗標為1，則設定尺寸為N×N的變換單元1344。
當分區類型設定為非對稱(亦即，分區類型1332、1334、1336或1338)時，若TU尺寸旗標為0，則設定尺寸為2N×2N之變換單元1352，且若TU尺寸旗標為1，則設定尺寸為N/2×N/2的變換單元1354。
參考圖19，TU尺寸旗標為具有值0或1之旗標，但TU尺寸旗標不限於1個位元，且具有樹狀結構之變換單元可在TU尺寸旗標自0增大時進行階層式分割。變換單元之分割資訊(TU尺寸旗標)可為變換索引之實例。
在此狀況下，可藉由使用根據本發明之實施例的變換單元之TU尺寸旗標與變換單元之最大尺寸以及最小尺寸來表達已 實際使用之變換單元的尺寸。根據本發明之實施例，視訊編碼裝置100能夠對最大變換單元尺寸資訊、最小變換單元尺寸資訊以及最大TU尺寸旗標做編碼。對最大變換單元尺寸資訊、最小變換單元尺寸資訊以及最大TU尺寸旗標進行編碼的結果可插入至SPS中。根據本發明之實施例，視訊解碼裝置200可藉由使用最大變換單元尺寸資訊、最小變換單元尺寸資訊以及最大TU尺寸旗標而對視訊進行解碼。
舉例而言，(a)若當前編碼單元之尺寸為64×64且最大變換單元尺寸為32×32，(a-1)則在TU尺寸旗標為0時，變換單元之尺寸可為32×32，(a-2)在TU尺寸旗標為1時，變換單元之尺寸可為16×16，且(a-3)在TU尺寸旗標為2時，變換單元之尺寸可為8×8。
作為另一實例，(b)若當前編碼單元之尺寸為32×32且最小變換單元尺寸為32×32，(b-1)則在TU尺寸旗標為0時，變換單元之尺寸可為32×32。此處，TU尺寸旗標不可設定為除0以外之值，此是因為變換單元之尺寸不可小於32×32。
作為另一實例，(c)若當前編碼單元之尺寸為64×64且最大TU尺寸旗標為1，則TU尺寸旗標可為0或1。此處，TU尺寸旗標不可設定為除0或1以外之值。
因此，若定義最大TU尺寸旗標為「MaxTransformSizeIndex」，最小變換單元尺寸為「MinTransformSize」，且在TU尺寸旗標為0時變換單元尺寸為 「RootTuSize」，則可在當前編碼單元中判定之當前最小變換單元尺寸「CurrMinTuSize」可由方程式(1)定義：CurrMinTuSize=max(MinTransformSize,RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex))...(1)
與可在當前編碼單元中判定之當前最小變換單元尺寸「CurrMinTuSize」相比，在TU尺寸旗標為0時之變換單元尺寸「RootTuSize」可表示可在系統中選擇的最大變換單元尺寸。在方程式(1)中，「RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)」表示在變換單元尺寸「RootTuSize」在TU尺寸旗標為0時分割對應於最大TU尺寸旗標之次數時的變換單元尺寸，且「MinTransformSize」表示最小變換尺寸。因此，來自「RootTuSize/(2^MaxTransformSizeIndex)」以及「MinTransformSize」中的較小值可為可在當前編碼單元中判定的當前最小變換單元尺寸「CurrMinTuSize」。
根據本發明之實施例，最大變換單元尺寸RootTuSize可根據預測模式之類型而變化。
舉例而言，若當前預測模式為畫面間模式，則可藉由使用下文之方程式(2)來判定「RootTuSize」。在方程式(2)中，「MaxTransformSize」表示最大變換單元尺寸，且「PUSize」表示當前預測單元尺寸。
RootTuSize=min(MaxTransformSize,PUSize)...(2)
亦即，若當前預測模式為畫面間模式，則在TU尺寸旗標 為0時之變換單元尺寸「RootTuSize」可為來自最大變換單元尺寸以及當前預測單元尺寸中的較小值。
若當前分區單元之預測模式為畫面內模式，則可藉由使用下文之方程式(3)來判定「RootTuSize」。在方程式(3)中，「PartitionSize」表示當前分區單元之尺寸。
RootTuSize=min(MaxTransformSize,PartitionSize)...(3)
亦即，若當前預測模式為畫面內模式，則在TU尺寸旗標為0時之變換單元尺寸「RootTuSize」可為最大變換單元尺寸以及當前分區單元之尺寸中的較小值。
然而，根據分區單元中之預測模式之類型而變化的當前最大變換單元尺寸「RootTuSize」僅為實例，且本發明不限於此。
根據如參考圖7至圖19所述之基於具有樹狀結構之編碼單元的視訊編碼方法，針對樹狀結構之每一編碼單元，對空間區域的影像資料進行編碼。根據基於具有樹狀結構之編碼單元的視訊解碼方法，針對每一最大編碼單元執行解碼以復原空間區域的影像資料。因此，可復原圖像以及作為圖像序列之視訊。所復原之視訊可由再生裝置再生、儲存於儲存媒體中，或經由網路傳輸。
本發明之實施例可寫為電腦程式，且可在使用電腦可讀記錄媒體執行程式的通用數位電腦中實施。電腦可讀記錄媒體之實例包括磁性儲存媒體(例如，ROM、軟碟、硬碟等)以及光學記錄媒體(例如，CD-ROM或DVD)。
儘管已參考本發明之例示性實施例特定地展示且描述了 本發明，但一般熟習此項技術者將理解，在不脫離如由所附申請專利範圍界定的本發明之精神以及範疇的情況下，可對本發明做形式以及細節上的各種改變。
10‧‧‧畫面間預測裝置
12‧‧‧參考清單核對單元
14‧‧‧參考區塊判定單元
16‧‧‧畫面間預測(inter prediction)單元

Claims (1)

  1. 一種用於視訊解碼的裝置，所述裝置包括：處理器，經組態用於根據當前區塊的搭配區塊，在包括運動向量預測器候選的多個預測器候選中判定所述當前區塊的運動向量預測器；以及記憶體，經組態用於儲存藉由使用所述當前區塊的所述運動向量預測器的畫面間預測所重建的圖像，其中：當自清單L0和清單L1判定所述當前區塊的所述搭配區塊的參考影像，並且當可用於所述當前區塊的預測的多個參考影像是在包括所述當前區塊的當前影像之前輸出時，所述處理器經組態在所述搭配區塊的L0運動向量和L1運動向量中選擇對應於所述當前區塊的參考清單的運動向量，且使用所選擇的運動向量根據所述搭配區塊判定所述運動向量預測器候選。
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