變換係數等級的熵編碼裝置和熵解碼裝置的製造方法
2023-05-15 01:49:36
變換係數等級的熵編碼裝置和熵解碼裝置本申請是申請日為2013年04月15日，申請號為「201380031658.2」，標題為「用於變換係數等級的熵編碼和熵解碼的參數更新方法以及使用該方法的變換係數等級的熵編碼裝置和熵解碼裝置」的發明專利申請的分案申請。技術領域本申請涉及視頻編碼和解碼，更具體地講，涉及用於對在變換係數的尺寸信息的熵編碼和熵解碼中使用的參數進行更新的方法和設備。
背景技術：
根據圖像壓縮方法(諸如，MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4H.264/MPEG-4高級視頻編碼(AVC))，將圖像劃分為具有預定尺寸的多個塊，隨後通過幀間預測或幀內預測獲得多個塊的殘差數據。通過變換、量化、掃描、遊程編碼和熵編碼來對殘差數據進行壓縮。在熵編碼中，對諸如變換係數或運動矢量的語法元素進行熵編碼以輸出比特流。在解碼器端，從比特流提取語法元素並基於提取出的語法元素執行解碼。
技術實現要素：
技術問題本發明提供一種更新參數的方法，通過該方法，使在對變換係數的熵編碼和熵解碼中使用的參數逐漸被改變，同時防止所述參數的驟變。本發明還提供一種對在通過使用二值化方法(諸如Golomb-rice方法或級聯碼方法)來對諸如變換係數等級的語法元素的二值化中使用的參數進行更新的方法。解決方案根據本發明的實施例，提供了一種逐漸更新在對變換係數等級的二值化中使用的參數的參數更新方法。有益效果根據本發明的實施例，通過逐漸改變在變換係數的等級信息的熵編碼中使用的參數，在編碼期間產生的比特量可被減少，圖像的增益可被增加。附圖說明圖1是根據本發明的實施例的用於對視頻進行編碼的設備的框圖；圖2是根據本發明的實施例的用於對視頻進行解碼的設備的框圖；圖3是用於描述根據本發明的實施例的編碼單元的概念的示圖；圖4是根據本發明的實施例的基於具有分層結構的編碼單元的視頻編碼器的框圖；圖5是根據本發明的實施例的基於具有分層結構的編碼單元的視頻解碼器的框圖；圖6是示出根據本發明的實施例的根據深度的較深層編碼單元和分區(partition)的示圖；圖7是用於描述根據本發明的實施例的編碼單元和變換單元之間的關係的示圖；圖8是用於描述根據本發明的實施例的與編碼深度相應的編碼單元的編碼信息的示圖；圖9是根據本發明的實施例的根據深度的較深層編碼單元的示圖；圖10至圖12是用於描述根據本發明的實施例的編碼單元、預測單元和頻率變換單元之間的關係的示圖；圖13是用於描述根據表1的編碼模式信息的編碼單元、預測單元和變換單元之間的關係的示圖；圖14是示出根據本發明的實施例的對變換單元中包括的變換係數信息進行熵編碼和熵解碼的操作的流程圖；圖15示出根據本發明的實施例的被熵編碼的變換單元；圖16示出根據本發明的實施例的與圖15的變換單元相應的有效圖；圖17示出與圖15的4×4變換單元相應的coeff_abs_level_greater1_flag；圖18示出與圖15的4×4變換單元相應的coeff_abs_level_greater2_flag；圖19示出與圖15的4×4變換單元相應的coeff_abs_level_remaining；圖20示出顯示與圖15至圖19中示出的變換單元相關的語法元素的表；圖21示出根據本發明的實施例的被二值化的coeff_abs_level_remaining的另一示例；圖22是示出根據本發明的實施例的熵編碼設備的結構的框圖；圖23是示出根據本發明的實施例的二值化設備的結構的框圖；圖24是示出根據本發明的實施例的對指示變換係數等級的語法元素進行熵編碼的方法的流程圖；圖25是示出根據本發明的實施例的熵解碼設備的框圖；圖26是示出根據本發明的實施例的反二值化設備的結構的框圖；圖27是示出根據本發明的實施例的對變換係數等級進行熵解碼方法的流程圖。最佳模式根據本發明的一方面，提供了一種更新用於對變換係數等級進行熵解碼的參數的方法，所述方法包括：從比特流解析指示包括在變換單元中的變換係數的大小的變換係數等級語法元素；通過將在當前變換係數之前被恢復的先前變換係數的大小與基於先前參數而獲得的預定臨界值進行比較，來確定是否更新先前參數，其中，先前參數在對指示先前變換係數的大小的先前變換係數等級語法元素的反二值化中被使用；通過基於確定的結果更新或保持先前參數，來獲得在對指示當前變換係數的大小的當前變換係數等級語法元素的反二值化中使用的參數；通過使用獲得的參數對當前變換係數等級語法元素進行反二值化來獲得當前變換係數的大小，其中，所述預定臨界值被設置為具有與先前參數成比例的值，當先前參數被更新時，更新後的參數與先前參數相比具有逐漸增加的值。根據本發明的另一方面，提供了一種用於對變換係數等級進行熵解碼的設備，所述設備包括：解析單元，從比特流解析指示包括在變換單元中的變換係數的大小的變換係數等級語法元素；參數確定單元，通過將在當前變換係數之前被恢復的先前變換係數的大小與基於先前參數而獲得的預定臨界值進行比較，來確定是否更新先前參數，並通過基於確定的結果更新或保持先前參數，來獲得在對指示當前變換係數的大小的當前變換係數等級語法元素的反二值化中使用的參數，其中，先前參數在對指示先前變換係數的大小的先前變換係數等級語法元素的反二值化中被使用；語法元素恢復單元，通過使用獲得的參數對當前變換係數等級語法元素進行反二值化來獲得當前變換係數的大小，其中，所述預定臨界值被設置為具有與先前參數成比例的值，當先前參數被更新時，更新後的參數與先前參數相比具有逐漸增加的值。根據本發明的另一方面，提供了一種更新用於對變換係數等級進行熵編碼的參數的方法，所述方法包括：以預定掃描順序獲得指示包括在變換單元中的變換係數的大小的變換係數等級語法元素；通過將在當前變換係數之前被編碼的先前變換係數的大小與基於先前參數而獲得的預定臨界值進行比較，來確定是否更新先前參數，其中，先前參數在對指示先前變換係數的大小的先前變換係數等級語法元素的二值化中被使用；通過基於確定的結果更新或保持先前參數，來獲得在對指示當前變換係數的大小的當前變換係數等級語法元素的二值化中使用的參數；通過使用獲得的參數對當前變換係數的變換係數等級語法元素進行二值化來輸出與當前變換係數的變換係數等級語法元素相應的比特串，其中，所述預定臨界值被設置為具有與先前參數成比例的值，當先前參數被更新時，更新後的參數與先前參數相比具有逐漸增加的值。根據本發明的另一方面，一種用於對變換係數等級進行熵編碼的設備，所述設備包括：參數確定單元，以預定掃描順序獲得指示包括在變換單元中的變換係數的大小的變換係數等級語法元素，通過將在當前變換係數之前被編碼的先前變換係數的大小與基於先前參數而獲得的預定臨界值進行比較，來確定是否更新先前參數，通過基於確定的結果更新或保持先前參數，來獲得在對指示當前變換係數的大小的當前變換係數等級語法元素的二值化中使用的參數，其中，先前參數在對指示先前變換係數的大小的先前變換係數等級語法元素的二值化中被使用；比特串產生單元，通過使用獲得的參數對當前變換係數的變換係數等級語法元素進行二值化來輸出與當前變換係數的變換係數等級語法元素相應的比特串，其中，所述預定臨界值被設置為具有與先前參數成比例的值，當先前參數被更新時，更新後的參數與先前參數相比具有逐漸增加的值。具體實施方式以下，將參照附圖詳細描述本發明的實施例。以下，將參照圖1至圖13描述根據本發明的實施例的用於更新在對變換單元的尺寸信息進行熵編碼和解碼時使用的參數的方法和設備。另外，將參照圖14至圖27詳細地描述對語法元素進行熵編碼和熵解碼的方法，其中，通過使用參照圖1至圖13描述的對視頻進行熵編碼和解碼的方法來獲得所述語法元素。當諸如「…中的至少一個」的表達在一列元件之後時，其修飾整列元件而不修飾列出的單個元件。圖1是根據本發明的實施例的視頻編碼設備100的框圖。視頻編碼設備100包括分層編碼器110和熵編碼器120。分層編碼器110以預定數據單元為單位劃分被編碼的當前畫面，以對每個數據單元執行編碼。詳細地，分層編碼器110可基於最大編碼單元劃分當前畫面，其中，最大編碼單元是最大尺寸的編碼單元。根據本發明的實施例的最大編碼單元可以是尺寸為32×32、64×64、128×128、256×256等的數據單元，其中，數據單元的形狀是寬度和長度是2的若干次方並大於8的正方形。根據本發明的實施例的編碼單元可由最大尺寸和深度來表徵。深度表示編碼單元在空間上從最大編碼單元被劃分的次數，並且隨著深度加深，根據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。由於與每個深度相應的編碼單元的尺寸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的編碼單元可包括與較低深度相應的多個編碼單元。如上所述，根據編碼單元的最大尺寸將當前畫面的圖像數據劃分為最大編碼單元，每個最大編碼單元可包括根據深度劃分的較深層編碼單元。由於根據本發明的實施例的最大編碼單元根據深度被劃分，因此包括在最大編碼單元中的空間域的圖像數據可根據深度被分層地分類。可預先確定編碼單元的最大深度和最大尺寸，其中，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劃分的總次數。分層編碼器110對通過根據深度劃分最大編碼單元的區域而獲得的至少一個劃分的區域進行編碼，並根據所述至少一個劃分的區域確定用於輸出最終編碼的圖像數據的深度。換句話說，分層編碼器110通過根據當前畫面的最大編碼單元按照根據深度的較深層編碼單元對圖像數據進行編碼並選擇具有最小編碼誤差的深度，來確定編碼深度。確定的編碼深度和根據最大編碼單元的編碼的圖像數據被輸出到熵編碼器120。基於與等於或低於最大深度的至少一個深度相應的較深層編碼單元來對最大編碼單元中的圖像數據進行編碼，並基於每個較深層編碼單元來比較對圖像數據進行編碼的結果。可在比較較深層編碼單元的編碼誤差之後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。隨著編碼單元根據深度被分層劃分並隨著編碼單元的數量增加，最大編碼單元的尺寸被劃分。另外，即使在一個最大編碼單元中編碼單元相應於同一深度，仍通過單獨測量每個編碼單元的圖像數據的編碼誤差來確定是否將與同一深度相應的每個編碼單元劃分到更低深度。因此，即使在圖像數據被包括在一個最大編碼單元中時，圖像數據仍根據深度被劃分成區域，並且在所述一個最大編碼單元中編碼誤差也會根據區域而不同，因此編碼深度可根據圖像數據中的區域而不同。因此，可在一個最大編碼單元中確定一個或更多個編碼深度，並可根據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據。因此，分層編碼器110可確定包括在最大編碼單元中的具有樹結構的編碼單元。根據本發明的實施例的「具有樹結構的編碼單元」包括最大編碼單元中所包括的所有較深層編碼單元中的與被確定為編碼深度的深度相應的編碼單元。可在最大編碼單元的同一區域中根據深度分層地確定具有編碼深度的編碼單元，並可在不同區域中獨立地確定具有編碼深度的編碼單元。類似地，當前區域中的編碼深度可與另一區域中的編碼深度獨立地被確定。根據本發明的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執行的劃分次數相關的索引。根據本發明的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。根據本發明的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深度級別的總數。例如，當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置為2。這裡，如果最小編碼單元是最大編碼單元被劃分四次的編碼單元，則存在深度0、深度1、深度2、深度3、深度4這5個深度級別，因此，第一最大深度可被設置為4，第二最大深度可被設置為5。可根據最大編碼單元執行預測編碼和變換。還根據最大編碼單元，基於根據等於最大深度的深度或小於最大深度的深度的較深層編碼單元來執行預測編碼和變換。由於每當最大編碼單元根據深度被劃分時較深層編碼單元的數量增加，因此對隨著深度加深而產生的所有較深層編碼單元執行包括預測編碼和變換的編碼。為了便於描述，現在將在最大編碼單元中基於當前深度的編碼單元來描述預測編碼和變換。視頻編碼設備100可不同地選擇用於對圖像數據進行編碼的數據單元的尺寸或形狀。為了對圖像數據進行編碼，執行諸如預測編碼、變換和熵編碼的操作，此時，可針對所有操作使用相同的數據單元，或者可針對每個操作使用不同的數據單元。例如，視頻編碼設備100可不僅選擇用於對圖像數據進行編碼的編碼單元，還可選擇與該編碼單元不同的數據單元以對編碼單元中的圖像數據執行預測編碼。為了在最大編碼單元中執行預測編碼，可基於與編碼深度相應的編碼單元(即，基於不再被劃分為與更低深度相應的編碼單元的編碼單元)執行預測編碼。在下文中，不再被劃分並且成為用於預測編碼的基本單元的編碼單元現在將被稱為「預測單元」。通過劃分預測單元而獲得的分區可包括預測單元或通過劃分預測單元的高度和寬度中的至少一個而獲得的數據單元。例如，當2N×2N(其中，N是正整數)的編碼單元不再被劃分並且成為2N×2N的預測單元時，分區的尺寸可以是2N×2N、2N×N、N×2N或N×N。分區類型的示例包括通過對稱地劃分預測單元的高度或寬度而獲得的對稱分區、通過非對稱地劃分預測單元的高度或寬度(諸如，1:n或n:1)而獲得的分區、通過幾何地劃分預測單元而獲得的分區以及具有任意形狀的分區。預測單元的預測模式可以是幀內模式、幀間模式和跳過模式中的至少一個。例如，可對2N×2N、2N×N、N×2N或N×N的分區執行幀內模式或幀間模式。另外，可僅對2N×2N的分區執行跳過模式。可獨立地對編碼單元中的一個預測單元執行編碼，從而選擇具有最小編碼誤差的預測模式。視頻編碼設備100還可不僅基於用於對圖像數據進行編碼的編碼單元對編碼單元中的圖像數據執行變換，還可基於與編碼單元不同的數據單元對編碼單元中的圖像數據執行變換。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的尺寸的數據單元執行變換。例如，用於變換的數據單元可包括用於幀內模式的數據單元以及用於幀間模式的數據單元。用作變換的基礎的數據單元現將被稱為「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更小尺寸的區域，從而變換單元可以以區域為單位被獨立確定。因此，可根據具有根據變換深度的樹結構的變換單元來劃分編碼單元中的殘差數據。也可在變換單元中設置變換深度，變換深度指示通過劃分編碼單元的高度和寬度來達到變換單元而執行的劃分次數。例如，在2N×2N的當前編碼單元中，當變換單元的尺寸是2N×2N時，變換深度可以是0，當變換單元的尺寸是N×N時，變換深度可以是1，當變換單元的尺寸是N/2×N/2時，變換深度可以是2。也就是說，還可根據變換深度設置具有樹結構的變換單元。根據與編碼深度相應的編碼單元的編碼信息不僅需要關於編碼深度的信息，還需要與預測編碼和變換相關的信息。因此，分層編碼器110不僅確定具有最小編碼誤差的編碼深度，還可確定預測單元中的分區類型、根據預測單元的預測模式以及用於變換的變換單元的尺寸。稍後將參照圖3至圖12來對根據本發明的實施例的最大編碼單元中的根據樹結構的編碼單元和確定分區的方法進行詳細描述。分層編碼器110可通過使用基於拉格朗日乘子(Lagrangianmultiplier)的率失真優化，測量根據深度的較深層編碼單元的編碼誤差。熵編碼器120在比特流中輸出最大編碼單元的圖像數據以及關於根據編碼深度的編碼模式的信息，其中，最大編碼單元的圖像數據基於由分層編碼器110確定的至少一個編碼深度被編碼。編碼圖像數據可以是圖像的殘差數據的編碼結果。關於根據編碼深度的編碼模式的信息可包括關於編碼深度的信息、關於預測單元中的分區類型的信息、預測模式信息和變換單元的尺寸信息。具體地，如稍後將描述，熵編碼器120在對指示變換單元的尺寸的語法元素進行熵編碼時，通過使用被逐漸更新的參數，根據比特串對指示變換係數的大小的語法元素進行二值化。稍後將詳細描述通過使用熵編碼單元120對變換單元進行熵編碼的操作。可通過使用根據深度的劃分信息來定義關於編碼深度的信息，其中，所述根據深度的劃分信息指示是否對更低深度而非當前深度的編碼單元執行編碼。如果當前編碼單元的當前深度是編碼深度，則當前編碼單元中的圖像數據被編碼和輸出，因此劃分信息可被定義為不將當前編碼單元劃分至更低深度。可選擇地，如果當前編碼單元的當前深度不是編碼深度，則對更低深度的編碼單元執行編碼，因此，劃分信息可被定義為對當前編碼單元進行劃分以獲得更低深度的編碼單元。如果當前深度不是編碼深度，則對被劃分為更低深度的編碼單元的編碼單元執行編碼。由於在當前深度的一個編碼單元中存在更低深度的至少一個編碼單元，因此對更低深度的每個編碼單元重複執行編碼，因此，可針對具有同一深度的編碼單元遞歸地執行編碼。由於針對一個最大編碼單元確定具有樹結構的編碼單元，並且針對編碼深度的編碼單元確定關於至少一個編碼模式的信息，因此可針對一個最大編碼單元確定關於至少一個編碼模式的信息。另外，由於根據深度分層地劃分圖像數據，因此最大編碼單元的圖像數據的編碼深度可根據位置而不同，因此，可針對圖像數據設置關於編碼深度和編碼模式的信息。因此，熵編碼器120可將關於相應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、預測單元和最小單元中的至少一個。根據本發明的實施例的最小單元是通過將構成最低深度的最小編碼單元劃分為4份而獲得的正方形形狀的數據單元。可選擇地，最小單元可以是可被包括在最大編碼單元中包括的所有編碼單元、預測單元、分區單元和變換單元中的最大正方形形狀的數據單元。例如，通過熵編碼器120輸出的編碼信息可被分類為根據編碼單元的編碼信息和根據預測單元的編碼信息。根據編碼單元的編碼信息可包括關於預測模式的信息以及關於分區的尺寸的信息。根據預測單元的編碼信息可包括關於幀間模式的估計方向的信息、關於幀間模式的參考圖像索引的信息、關於運動矢量的信息、關於幀內模式的色度分量的信息以及關於幀內模式的插值方法的信息。此外，關於根據畫面、條帶或GOP定義的編碼單元的最大尺寸的信息以及關於最大深度的信息可被插入到比特流的頭中。在視頻編碼設備100中，較深層編碼單元可以是通過將作為上一層的更高深度的編碼單元的高度或寬度劃分為2份而獲得的編碼單元。換句話說，在當前深度的編碼單元的尺寸是2N×2N時，更低深度的編碼單元的尺寸是N×N。另外，尺寸為2N×2N的當前深度的編碼單元可包括最多4個更低深度的編碼單元。因此，基於考慮當前畫面的特性而確定的最大編碼單元的尺寸和最大深度，視頻編碼設備100可通過針對每個最大編碼單元確定具有最佳形狀和最佳尺寸的編碼單元，來形成具有樹結構的編碼單元。另外，由於可通過使用各種預測模式和變換中的任意一種來對每個最大編碼單元執行編碼，因此可考慮各種圖像尺寸的編碼單元的特性來確定最佳編碼模式。因此，如果按照傳統的宏塊對具有高解析度或大數據量的圖像進行編碼，則每個畫面的宏塊的數量急劇增加。因此，針對每個宏塊產生的壓縮信息的條數增加，因而難以發送壓縮信息並且數據壓縮效率下降。然而，通過使用視頻編碼設備100，因為在考慮圖像的特徵的同時調整了編碼單元，同時，在考慮圖像的尺寸的同時增大了編碼單元的最大尺寸，所以圖像壓縮效率可增加。圖2是根據本發明的實施例的視頻解碼設備200的框圖。視頻解碼設備200包括解析器210、熵解碼器220和分層解碼器230。用於視頻解碼設備200的各種操作的各種術語(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的信息)的定義與參照圖1和視頻編碼設備100所描述的那些術語的定義相同。解析器210接收編碼的視頻的比特流並對語法元素進行解析。熵解碼器220通過對解析後的語法元素執行熵解碼來提取指示基於具有樹結構的編碼單元的編碼圖像數據的語法元素，並將提取的語法元素輸出到分層解碼器230。也就是說，熵解碼器220對以0和1的比特串的形式接收的語法元素執行熵解碼，從而恢復該語法元素。另外，熵解碼器220從解析的比特流提取根據每個最大編碼單元的具有樹結構的編碼單元的關於編碼深度的信息、編碼模式、顏色分量信息和預測模式信息等。提取的關於編碼深度和編碼模式的信息被輸出到分層解碼器230。比特流中的圖像數據被劃分為最大編碼單元，從而分層解碼器230可針對每個最大編碼單元對圖像數據進行解碼。可針對關於與編碼深度相應的至少一個編碼單元的信息設置關於根據最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息，關於編碼模式的信息可包括關於與編碼深度相應的相應編碼單元的分區類型的信息、關於預測模式的信息以及變換單元的尺寸的信息。另外，根據深度的劃分信息可被提取作為關於編碼深度的信息。由熵解碼器220提取的關於根據每個最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息是關於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編碼器(諸如視頻編碼設備100)根據每個最大編碼單元針對根據深度的每個較深層編碼單元重複執行編碼時產生最小編碼誤差。因此，視頻解碼設備200可通過根據產生最小編碼誤差的編碼深度和編碼模式對圖像數據進行解碼來恢復圖像。由於關於編碼深度和編碼模式的編碼信息可被分配給相應的編碼單元、預測單元和最小單元中的預定數據單元，因此熵解碼器220可提取關於根據預定數據單元的編碼深度和編碼模式的信息。當關於相應最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息被分配給每個預定數據單元時，被分配有相同的關於編碼深度和編碼模式的信息的預定數據單元可被推斷為包括在同一最大編碼單元中的數據單元。此外，如稍後將描述，熵解碼器220通過使用被逐漸更新的參數來對指示變換係數的大小的語法元素進行反二值化。稍後將詳細描述通過使用熵解碼器220對與指示變換單元的尺寸的語法元素相應的比特串進行反二值化，來獲得變換係數的尺寸信息的操作。分層解碼器230可通過基於關於根據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據進行解碼來恢復當前畫面。換句話說，分層解碼器230可針對包括在每個最大編碼單元中的具有樹結構的編碼單元中的每個編碼單元，基於提取的關於分區類型、預測模式和變換單元的信息對編碼的圖像數據進行解碼。解碼處理可包括預測和逆變換，其中，所述預測包括幀內預測和運動補償。分層解碼器230可基於關於根據編碼深度的編碼單元的預測單元的分區類型和預測模式的信息，根據每個編碼單元的分區和預測模式執行幀內預測或運動補償。此外，分層解碼器230可基於關於根據編碼深度的編碼單元的變換單元的尺寸的信息，根據編碼單元中的每個變換單元執行逆變換，以便執行根據最大編碼單元的逆變換。分層解碼器230可通過使用根據深度的劃分信息確定當前最大編碼單元的至少一個編碼深度。如果劃分信息指示在當前深度中圖像數據不再被劃分，則當前深度是編碼深度。因此，分層解碼器230可通過使用關於預測單元的分區類型、預測模式和變換單元的尺寸的信息，針對當前最大編碼單元的圖像數據對當前深度的編碼單元進行解碼。換句話說，可通過觀察為編碼單元、預測單元和最小單元中的預定數據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)的數據單元，收集的數據單元可被認為是將由分層解碼器230以相同編碼模式解碼的一個數據單元。視頻解碼設備200可獲得與在對每個最大編碼單元遞歸地執行編碼時產生最小編碼誤差的至少一個編碼單元有關的信息，並且視頻解碼設備200可使用所述信息來對當前畫面進行解碼。換句話說，可以對每個最大編碼單元中被確定為最佳編碼單元的具有樹結構的編碼單元的編碼圖像數據進行解碼。因此，即使圖像數據具有高解析度和大數據量，也可通過使用編碼單元的尺寸和編碼模式有效地對所述圖像數據進行解碼和恢復，其中，通過使用從編碼器接收的關於最佳編碼模式的信息，根據圖像數據的特性來自適應地確定編碼單元的尺寸和編碼模式。現將參照圖3至圖13描述根據本發明的實施例的確定具有樹結構的編碼單元、預測單元和變換單元的方法。圖3是用於描述根據本發明的實施例的編碼單元的概念的示圖。編碼單元的尺寸可按照寬度×高度來表示，並可以是64×64、32×32、16×16和8×8。64×64的編碼單元可被劃分為64×64、64×32、32×64或32×32的分區，32×32的編碼單元可被劃分為32×32、32×16、16×32或16×16的分區，16×16的編碼單元可被劃分為16×16、16×8、8×16或8×8的分區，8×8的編碼單元可被劃分為8×8、8×4、4×8或4×4的分區。關於視頻數據310，設置了解析度是1920×1080，編碼單元的最大尺寸是64，並且最大深度是2。關於視頻數據320，設置了解析度是1920×1080，編碼單元的最大尺寸是64，並且最大深度是3。關於視頻數據330，設置了解析度是352×288，編碼單元的最大尺寸是16，並且最大深度是1。圖3中示出的最大深度表示從最大編碼單元到最小解碼單元的劃分總數。如果解析度高或者數據量大，則編碼單元的最大尺寸可以較大以便不僅提高編碼效率還精確地地反映圖像的特性。因此，解析度比視頻數據330更高的視頻數據310和視頻數據320的編碼單元的最大尺寸可以是64。由於視頻數據310的最大深度是2，因此由於通過劃分最大編碼單元兩次深度被加深到兩層，視頻數據310的編碼單元315可包括長軸尺寸為64的最大編碼單元以及長軸尺寸為32和16的編碼單元。同時，由於視頻數據330的最大深度是1，因此由於通過劃分最大編碼單元一次深度被加深到一層，視頻數據330的編碼單元335可包括長軸尺寸為16的最大編碼單元以及長軸尺寸為8的編碼單元。由於視頻數據320的最大深度是3，因此由於通過劃分最大編碼單元三次深度被加深到3層，視頻數據320的編碼單元325可包括長軸尺寸為64的最大編碼單元以及長軸尺寸為32、16和8的編碼單元。隨著深度加深，可精確地表示詳細的信息。圖4是根據本發明的實施例的基於具有分層結構的編碼單元的視頻編碼器400的框圖。幀內預測器410針對當前幀405，對幀內模式下的編碼單元執行幀內預測，運動估計器420和運動補償器425通過使用當前幀405和參考幀495，對幀間模式下的編碼單元執行幀間估計和運動補償。從幀內預測器410、運動估計器420和運動補償器425輸出的數據通過變換器430和量化器440被輸出為量化後的變換係數。量化後的變換係數通過反量化器460和逆變換器470被恢復為空間域中的數據，並且恢復的空間域中的數據在通過去塊單元480和環路濾波單元490被後處理之後被輸出為參考幀495。量化的變換係數可通過熵編碼器450被輸出為比特流455。熵編碼單元450對如下的與變換單元的語法元素進行算術編碼：諸如，指示非0的變換單元的位置的有效圖、指示變換單元是否具有大於1的值的第一臨界值標記(coeff_abs_level_greater1_flag)、指示變換單元是否具有大於2的值的第二臨界值(coeff_abs_level_greather2_flag)、變換係數的大小信息(coeff_abs_level_remaining)，其中，所述大小信息與基於第一臨界值和第二臨界值確定的基本等級(baseLevel)和實際的變換係數(abscoeff)之間的差相應。為了使視頻編碼器400被應用到視頻編碼設備100中，視頻編碼器400的所有元件(即，幀內預測器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、反量化器460、逆變換器470、去塊單元480和環路濾波單元490)必需在考慮每個最大編碼單元的最大深度的同時，基於具有樹結構的多個編碼單元中的每個編碼單元執行操作。具體地講，幀內預測器410、運動估計器420和運動補償器425在考慮當前最大編碼單元的最大尺寸和最大深度的同時，確定具有樹結構的多個編碼單元中的每個編碼單元的分區和預測模式，並且變換器430確定具有樹結構的多個編碼單元中的每個編碼單元中的變換單元的尺寸。圖5是根據本發明的實施例的基於編碼單元的視頻解碼器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據以及解碼所需的關於編碼的信息。編碼圖像數據通過解碼器520和反量化器530被輸出為反量化的數據。熵解碼器520從比特流獲得如下的與變換單元相關的元素並對獲得的語法元素進行算術解碼以便恢復語法元素：即，指示非0的變換單元的位置的有效圖、指示變換單元是否具有大於1的值的第一臨界值標記(coeff_abs_level_greater1_flag)、指示變換單元是否具有大於2的值的第二臨界值(coeff_abs_level_greather2_flag)、變換係數的大小信息(coeff_abs_level_remaining)，其中，所述大小信息與基於第一臨界值和第二臨界值確定的基本等級(baseLevel)和實際的變換係數(abscoeff)之間...