具有限制的重建缓冲器的视频编码设备以及关联的视频编码方法技术

包括具有固定大小和/或带宽限制的重建缓冲器的视频编码设备以及关联的视频编码方法。具体地，一种视频编码设备，其包括数据缓冲器和视频编码电路。第一帧的编码包括：分别根据第一帧的重建后的像素导出参考帧的参考像素，并且将参考像素数据存储到数据缓冲器中用于帧间预测，其中，参考像素数据包括参考像素的像素值的信息。第二帧的编码包括：对第二帧中的编码单元执行预测，以确定编码单元的目标预测因子。对编码单元执行的预测步骤包括：检查针对参考帧的搜索范围是否包括参考帧的无法由视频编码电路访问的至少一个参考像素，该搜索范围用于在帧内预测模式下寻找编码单元的预测因子，并且根据检查结果来确定编码单元的目标预测因子。

【技术实现步骤摘要】
具有限制的重建缓冲器的视频编码设备以及关联的视频编码方法
本专利技术涉及视频编码，更具体地，涉及包括具有固定大小和/或带宽限制的重建缓冲器的视频编码设备以及关联的视频编码方法。
技术介绍
常规的视频编码标准通常采用基于编码单元(CU：codingunit)的编码技术来利用空间和时间冗余。例如，该基本方法是将整个源帧划分成多个CU，对各个CU执行帧内(intra)预测/帧间(inter)预测，转换各个CU的残差，以及执行量化和熵编码。此外，生成重建后的帧以充当参考帧，该参考帧提供被用于对后续CU进行编码的参考像素数据。对于某些视频编码标准，可以使用环内(in-loop)滤波器来增强重建后的帧/参考帧的图像质量。使用视频解码器来执行由视频编码器执行的视频编码操作的逆操作。例如，在视频解码器中生成重建后的帧以充当参考帧，该参考帧提供被用于对后续CU进行解码后的参考像素数据。在常规的视频编码系统中，使用重建/参考缓冲器来对可以被用于帧间预测的重建后的帧/参考帧进行缓冲。通常，通过在动态随机存取存储器(DRAM)中分配缓冲器来实现重建/参考缓冲器。因此，允许重建/参考缓冲器的大小根据输入源帧的分辨率而变化。可变大小缓冲器能够完全存储重建后的帧/参考帧的信息。结果，常规的视频编码系统设计需要高的DRAM带宽，并且具有高功耗。
技术实现思路
要求保护的专利技术的目的之一是，提供一种包括具有固定大小和/或带宽限制的重建缓冲器的视频编码设备以及关联的视频编码方法。根据本专利技术的第一方面，公开了一种示例性的视频编码设备。所述示例性的视频编码设备包括数据缓冲器和视频编码电路。所述视频编码电路被设置成将多个帧编码成比特流，其中，各个帧包括多个编码单元，各个编码单元包括多个像素，并且所述帧包括第一帧和第二帧。所述第一帧的编码操作包括：分别从所述第一帧的多个重建后的像素导出参考帧的多个参考像素；以及将参考像素数据存储到所述数据缓冲器中用于帧间预测，其中，所述参考像素数据包括所述参考像素的像素值的信息。所述第二帧的编码操作包括：对所述第二帧中的编码单元执行预测，以确定所述编码单元的目标预测因子(predictor)。所述对编码单元执行的预测步骤包括：通过检查针对所述参考帧的搜索范围是否包括所述参考帧的所述视频编码电路无法访问的至少一个参考像素来获得检查结果，所述搜索范围用于在帧间预测模式下寻找所述编码单元的预测因子；并且根据所述检查结果来确定所述编码单元的所述目标预测因子。根据本专利技术的第二方面，公开了一种将多个帧编码成比特流的示例性视频编码方法，其中，各个帧包括多个编码单元，并且各个编码单元包括多个像素。所述视频编码方法包括以下步骤：对所述帧中所包括的第一帧进行编码，并且对所述帧中所包括的第二帧进行编码。编码所述第一帧的步骤包括：分别从所述第一帧的多个重建后的像素导出参考帧的多个参考像素；以及将参考像素数据存储到数据缓冲器中用于帧间预测，其中，所述参考像素数据包括所述参考像素的像素值的信息。编码所述第二帧的步骤包括：对所述第二帧中的编码单元执行预测，以确定所述编码单元的目标预测因子，其中，所述对编码单元执行的预测步骤包括：视频编码电路通过检查针对所述参考帧的搜索范围是否包括所述参考帧的所述视频编码电路无法访问的至少一个参考像素来生成检查结果，所述搜索范围用于在帧间预测模式下寻找所述编码单元的预测因子；并且根据所述检查结果来确定所述编码单元的所述目标预测因子。在阅读了以下在各个附图中例示的优选实施方式的详细描述之后，本专利技术的这些和其它目的对于本领域普通技术人员无疑将变得显而易见。附图说明图1是例示根据本专利技术的实施方式的第一视频编码设备的图。图2示例由预测电路119执行的用于寻找编码单元的预测因子的预测操作的图。图3是例示根据本专利技术的实施方式的第二视频编码设备的图。图4是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第一示例的图。图5是例示在图4所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图6是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第二示例的图。图7是例示在图6所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图8是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第三示例的图。图9是例示在图8所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图10是例示根据本专利技术的实施方式的第三视频编码设备的图。图11是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第一示例的图。图12是例示根据本专利技术的实施方式的第四视频编码设备的图。图13是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第二示例的图。图14是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第四示例的图。图15是例示在图14所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图16是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第三示例的图。图17是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第四示例的图。图18是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第五示例的图。图19是例示在图18所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图20是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第五示例的图。图21是例示根据本专利技术的实施方式的通过压缩/解压缩来对数据缓冲器进行访问的第六示例的图。图22是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第六示例的图。图23是例示在图22所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。图24是例示根据本专利技术的实施方式的第五视频编码设备的图。图25是例示根据本专利技术的实施方式的对编码单元执行预测以确定编码单元的目标预测因子的第七示例的图。图26是例示在图25所示的参考帧上限制具有搜索范围的编码单元的运动矢量搜索的示例的图。具体实施方式贯穿下面的描述和权利要求书使用某些术语来指代特定的组件。如本领域技术人员应当清楚，电子设备制造商可能用不同的名称来指代组件。本文无意在名称不同而非功能不同的组件之间加以区分。在下面的描述和权利要求中，术语“包括”以开放式的方式来使用，因此应被解释成意指“包括，但不限于…”。而且，术语“联接(couple)”旨在意指间接或直接的电气连接。因此，如果一个装置联接至另一装置，则该连接可以通过直接电气连接，或者通过经由其它装置和连接物的间接电气连接。图1是例示根据本专利技术的实施方式的第一视频编码设备的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：/n数据缓冲器；以及/n视频编码电路，所述视频编码电路被设置成将多个帧编码成比特流，其中，各个帧包括多个编码单元，各个编码单元包括多个像素，该帧包括第一帧和第二帧，所述第一帧的编码操作包括：/n分别从所述第一帧的多个重建后的像素导出参考帧的多个参考像素；以及/n将参考像素数据存储到所述数据缓冲器中用于帧间预测，其中，所述参考像素数据包括所述参考像素的像素值的信息；并且/n所述第二帧的编码操作包括：/n对所述第二帧中的编码单元执行预测，以确定所述编码单元的目标预测因子，包括如下步骤：/n通过检查针对所述参考帧的搜索范围是否包括所述参考帧的无法由所述视频编码电路访问的至少一个参考像素来生成检查结果，所述搜索范围用于在帧间预测模式下寻找所述编码单元的预测因子；以及/n根据所述检查结果来确定所述编码单元的所述目标预测因子。/n

【技术特征摘要】
20190327 US 16/367,2371.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：
数据缓冲器；以及
视频编码电路，所述视频编码电路被设置成将多个帧编码成比特流，其中，各个帧包括多个编码单元，各个编码单元包括多个像素，该帧包括第一帧和第二帧，所述第一帧的编码操作包括：
分别从所述第一帧的多个重建后的像素导出参考帧的多个参考像素；以及
将参考像素数据存储到所述数据缓冲器中用于帧间预测，其中，所述参考像素数据包括所述参考像素的像素值的信息；并且
所述第二帧的编码操作包括：
对所述第二帧中的编码单元执行预测，以确定所述编码单元的目标预测因子，包括如下步骤：
通过检查针对所述参考帧的搜索范围是否包括所述参考帧的无法由所述视频编码电路访问的至少一个参考像素来生成检查结果，所述搜索范围用于在帧间预测模式下寻找所述编码单元的预测因子；以及
根据所述检查结果来确定所述编码单元的所述目标预测因子。


2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述视频编码电路直接将所述参考像素的像素值存储到所述数据缓冲器中，以充当所述参考像素数据。


3.根据权利要求2所述的视频编码设备，其中，所述数据缓冲器的大小小于所述参考帧的大小，所述参考像素是所述参考帧的仅一部分，并且所述视频编码电路包括：
丢弃电路，所述丢弃电路被设置成将所述参考帧的所述至少一个参考像素丢弃，以使所述至少一个参考像素不被存储在所述数据缓冲器中。


4.根据权利要求2所述的视频编码设备，其中，所述至少一个参考像素是所述参考像素的一部分；并且根据应用至所述数据缓冲器的带宽限制，阻止从所述数据缓冲器读取并向所述视频编码电路发送所述至少一个参考像素。


5.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述视频编码电路包括：
压缩电路，所述压缩电路被设置成通过向所述参考像素的像素值应用数据压缩来生成所述参考像素数据的编码后的比特流，其中，将所述参考像素数据的所述编码后的比特流存储到所述数据缓冲器中。


6.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，通过所述数据压缩来采用无损压缩方案。


7.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，所述数据缓冲器的大小小于由向所述参考帧施加所述数据压缩而导出的压缩后的参考帧的大小，所述参考像素是所述参考帧的仅一部分，并且所述视频编码电路包括：
丢弃电路，所述丢弃电路被设置成将所述参考帧的所述至少一个参考像素的编码后的比特流丢弃，以使所述至少一个参考像素的所述编码后的比特流不被存储到所述数据缓冲器中。


8.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，所述至少一个参考像素是所述参考像素的一部分；并且根据应用至所述数据缓冲器的带宽限制，阻止从所述数据缓冲器读取并向所述视频编码电路发送所述至少一个参考像素的编码后的比特流。


9.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，所述参考像素是所述参考帧的一部分，并且所述视频编码电路还包括：
预丢弃电路，所述预丢弃电路被设置成将属于所述参考帧的另一部分的参考像素丢弃，以使属于所述参考帧的所述另一部分的参考像素不被馈送到所述压缩电路中。


10.根据权利要求9所述的视频编码设备，其中，所述至少一个参考像素是所述参考像素的、属于所述参考帧的所述另一部分的一部分。


11.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述检查结果表示所述视频编码电路无法访问所述搜索范围内的所有参考像素，并且所述视频编码电路强制从所述第二帧中的先前重建的像素导出所述编码单元的所述目标预测因子。


12.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述检查结果表示所述视频编码电路可访问所述搜索范围内的参考像素的一部分，并且所述视频编码电路无法访问所述搜索范围内的参考像素的另一部分，并且所述视频编码电路通过将运动矢量搜索限制于仅所述搜索范围内的参考像素的所述一部分，而在所述帧间预测模式下寻找所述编码单元的所述预测因子。


13.一种将多个帧编码成比特流的视频编码方...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立恒，吴东兴，黄翊鑫，陈联霏，林亭安，周汉良，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71