CN105898330A - 采用受限帧内区块拷贝模式进行视频编码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于编码区域的帧内区块拷贝(Intra-block copy,IntraBC)编码方法。本发明的实施例从受限在先重建区域获取帧内区块拷贝(Intra picture block copy,IntraBC)预测器用以降低对在先重建数据的存储需求。在一实施例中，可确定最大绝对竖直区块矢量(block vector,BV)值MaxV_BV，其中，MaxV_BV小于该编码区域对应的全竖直搜索范围。可确定与先于该当前区块处理的在先重建采样点相对应的受限在先重建区域，其中，所述受限在先重建区域包括竖直方向上位于该当前区块上方的至少MaxV_MV个重建采样行，并排除与所述当前区块对应的且竖直距离大于MaxV_MV的至少一个重建采样行。每个编码区块可对应于一个预测单元或者一个编码单元。

Description

采用受限帧内区块拷贝模式进行视频编码的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种采用帧内区块拷贝(Intra Block Copy,IntraBC)模式的视频编码技术。更具体地，涉及一种在屏幕内容编码或视频编码中降低帧内区块拷贝编码模式的存储需求的技术。
背景技术
高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)是近年来开发的一种新编码标准。在高效视频编码系统中，H.264/AVC所使用的具有固定大小的宏块被更加灵活的区块(称为编码单元(coding unit))所取代。同一编码单元中的像素共享相同的编码参数，以此提高编码效率。编码单元可以最大编码单元(largest coding unit)开始，其在HEVC中也被称作编码树单元(coded tree unit)。除编码单元的概念外，HEVC还引入预测单元(prediction unit)的概念。一旦对编码单元层级树的分割完毕，即根据预测类型和预测单元分区将每个叶编码单元进一步分割为一个或多个预测单元。
在当前开发的采用HEVC标准的屏幕内容编码(screen content coding)中，已揭露了一种新的帧内编码模式，称为帧内区块拷贝(Intra BlockCopy,IntraBC)。IntraBC技术最初由Budagavi在“AHG8：Video codingusing Intra motion compensation”提出，其是视频编码联合协作团队ITU-TSG16WP3和ISO/IEC JTC1/SC29/WG11于2013年四月18-26日期间在韩国仁川所举行的第十三次会议中发表，其文档名称为：JCTVC-M0350(以下称为JCTVC-M0350)。图1展示了基于JCTVC-M0350的一个实例，其采用帧内运动补偿(motion compensation)对当前编码单元(110)进行编码。其中根据当前编码单元和位移矢量(112)对预测区块(120)进行定位。在该实例中，搜索区域被限制在当前编码树单元、左编码树单元和再左(left-left)编码树单元之中。预测区块从已重建的区域获取。然后，可对位移矢量(也称为区块矢量(block vector，BV))和当前编码单元的残留进行编码。HEVC采用编码树单元和编码单元区块结构作为对视频数据进行编码的基本单元。每个画面被划分为多个编码树单元，并且每个编码树单元被独立地划分为多个编码单元。在预测阶段，每个编码单元可被划分为多个被称为预测单元的区块，以执行预测过程。当每个编码单元上形成预测残留之后，与每个编码单元相关的残留被划分为多个区块，其称为变换单元(transform units)，以执行变换(例如，离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT))。
最初的IBC(IntraBC)技术是在JCTVC-M0350中介绍的，而现在已经公开了IBC的各种变形和各种改进版本。特别是，JCTVC-M0350中仅允许使用水平区块矢量，而当前的IBC可允许使用二维区块矢量。图2展示了基于IBC的在先重建区域(previous constructed region)被用作对当前区块进行编码的参考数据的一个实例。在图2中，当前帧(210)内的多个区块按照预先定义的顺序(例如，水平扫描顺序)进行处理。在对当前区块(220)进行编码时，在先重建区域(230)中的多个在先重建区块可被用作当前区块的IntraBC预测器。
当前区块(320)的IntraBC预测器(350)根据图3所示的区块矢量(340)进行定位。IntraBC预测器可以视为对当前区块采用IntraBC模式进行编码的参考区块，其相当于帧间编码区块(Inter-coded block)所使用的参考区块。但是，参考区块和当前区块位于同一画面内，而帧间编码的参考区块是位于在先重建参考画面内。参考区块从当前帧(310)的在先重建区域(330)内选取。区块矢量从当前区块(320)指向参考区块(350)。换言之，参考区块(350)的位置在当前区块(320)的位置的基础上，通过区块矢量(340)的偏移进行确定。
在编码器端，区块矢量通常是通过于在先重建区域内选择可达到最佳性能的参考区块而确定。所述性能可是基于BD-码率(delta rate)的性能，而BD-码率被广泛地应用在视频编码系统中作为性能指标。在区块矢量确定之后，与区块矢量相关的信息被标记在比特流中，如此，与区块矢量相关的信息可在解码器端被恢复用以对当前区块进行解码。根据当前的HEVC标准，在先重建区域中的在先重建采样点对应于解区块(deblocking)过程之前的重建像素。
请参照图4，HEVC标准所采用的一种IBC变形如图所示，其将用于对当前帧(410)内的当前区块(420)进行编码的在先重建区域限制为阶梯状区域(430)，其中，每一行重建区块具有与前一行重建区块相同数量或者更少数量的重建区块。图4所示的对在先重建区域进行限制的原因之一是由于波前并行处理(wave-front parallel process,WPP)，WPP允许对多行区块进行并行处理。在屏幕内容编码中，对当前区块的处理可能依赖于来自当前区块上方的区块数据，并且必须等待全部或者部分上方区块被处理完毕之后，才能对当前区块进行处理。因此，相对于上方行中的对应区块，对当前行中当前区块的处理必须被延迟。通常采用对应于一个或多个区块的延迟。虽然WPP编码是为了并行地对多行区块进行编码或解码，但是WPP结构也可用于非并行处理。因而，WPP结构和阶梯状在先重建区域也已经应用于IBC编码。如图4所示，阶梯状区域内每一行连续的在先重建区块并不是完整的一行区块。为方便起见，将位于一行内的连续区块称为行区块，其可为部分行或者一整行。
在IBC处理中，必须对在先重建区域进行存储，以对当前区块进行编码。而所存储的重建区域的总量将随着当前区块的推进而增长。图5展示了对当前区块进行IntraBC编码的三个实例。对应于时间t1、t2和t3(t1<t2<t3)，均已分别标明当前区块(512、522和532)对应的在先重建区域(514、524和534)。请参照图5，其中遵循WPP结构(亦即，具有阶梯状区域)的在先重建区域随着编码过程的推进而持续增长。对于画面中最后一个当前区块而言，在先重建区域对应于除开该当前区块以外的整个画面。
在基于硬件的编码处理器中，在先重建区域对应的数据可存储在缓冲器或者嵌入式存储器中，如此，处理器便可获取缓冲器中所存储的数据。然而，此类用于在先重建区域的缓冲器或者嵌入式存储器将增加成本。另一方面，用于在先重建区域的数据可存储在外部存储器中。但是，对外部存储器的访问可能导致处理速度的显著损失。因此，有需要开发一种方法和装置用以克服上述与存储在先重建区域相关的存储问题。
发明内容
本发明公开一种对编码区域采用帧内区块拷贝模式(Intra-block copymode,IntraBC mode)的屏幕内容编码或者视频编码方法。本发明的实施例中，从受限在先重建区域(constrained previous reconstructed region)获取帧内区块拷贝(Intra picture block copy,IntraBC)预测器用以降低对在先重建数据的存储需求。在一实施例中，可确定最大绝对竖直区块矢量值MaxV_BV，其中，MaxV_BV小于该编码区域对应的全竖直搜索范围。并可指定存储器用以存储包含有在确定当前区块之前处理的在先重建采样点(previous reconstructed samples)的受限在先重建区域，受限在先重建区域包括竖直方向上位于当前区块上方的至少MaxV_MV个采样行以及与当前行位于同一区块行的在先重建区块，并且该受限在先重建区域排除当前行对应的相对该编码区域的顶部边缘的竖直距离大于MaxV_MV的至少一个重建采样行。之后，可从内部存储器内存储的受限在先重建区域获取IntraBC预测器。所获取的IntraBC预测器随后被用以对当前区块进行编码或者解码。每个编码区块可对应于一个预测单元PU或者一个编码单元(coding unit,CU)。
在一实施例中，IntraBC预测器从存储器中存储的受限在先重建区域内的有效在先重建区域所获取，并且该有效在先重建区域对应于与波前并行处理(WPP)中的阶梯状区域相重叠的受限在先重建区域。在另一实施例中，该受限在先重建区域包括位于当前区块上方的N行在先重建编码区块，其中，N对应大于或等于(MaxV_BV除以区块高度)的最小整数。
本发明的一个技术方案旨在解决对最大绝对竖直区块矢量值的确定问题。在一实施例中，最大绝对竖直区块矢量值可基于与被编码的视频数据相关的级(level)或者类(profile)、编码器配置，或其任何组合。例如，第一级对应的第一最大绝对竖直区块矢量值可等于或大于第二级对应的第二最大绝对竖直区块矢量值，其中，第一级高于第二级。在另一个实施例中，第一类对应的第一最大绝对竖直区块矢量值可等于或大于第二类对应的第二最大绝对竖直区块矢量值，其中，第一类高于第二类。在又一个实施例中，编码器配置可包括选取自包含有低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组中的至少两种模式。当编码器配置包括含有低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组时，高质量模式对应的第一最大绝对竖直区块矢量值可大于或等于高速度模式对应的第二最大绝对竖直区块矢量值。此外，高速度模式对应的第二最大绝对竖直区块矢量值可大于或等于低功耗模式对应的第三最大绝对竖直区块矢量值。
此外，可确定最大绝对水平区块矢量值MaxH_BV，其中，MaxH_BV小于该编码区域的全水平搜索范围，并且上述受限在先重建区域被进一步限制为：包括水平方向上位于当前区块左方的至少MaxH_MV个重建采样列，并排除该当前区块对应的位于该当前区块左方的且相对该编码区域的左边缘的水平距离大于MaxH_MV的至少一个重建采样列。该最大绝对水平区块矢量值可采用与确定最大绝对竖直区块矢量值相类似的方式进行确定。该水平距离相对于该编码区域的左边缘进行测量。
在一方面，若在先重建采样点对应于采用帧内编码的视频数据，则对在先重建采样点进行存储。另一方面，若在先重建采样点对应于采用帧间编码的视频数据，则不对在先重建采样点进行存储。在又一实施例中，编码器根据用户输入来设置最大绝对水平/竖直区块矢量值。编码器还可对最大绝对水平/竖直区块矢量值设置限制条件。
在另一实施例中，可确定用以存储受限在先重建区域的重建采样存储器的存储大小。并可从该重建采样存储器中存储的受限在先重建区域内的有效在先重建区域获取IntraBC预测器。该最大存储大小可对应于N个编码区块用以存储N个在先重建区块。该最大存储大小也可对应于一整行在先重建区块。此外，该受限在先重建区域内的有效在先重建区域对应于与波前并行处理中的阶梯状在先重建区域相重叠的受限在先重建区域。在另一实施例中，若在先重建采样点对应于采用帧间编码的视频数据，则不对在先重建采样点进行存储。若在先重建采样点对应于采用帧内编码的视频数据，则对在先重建采样点进行存储。
附图说明
图1展示了基于IntraBC模式的帧内运动补偿的一个实例，其中，水平位移矢量用以对同一帧内的IntraBC预测器进行定位；
图2展示了用于获取IntraBC模式所需的区块矢量的邻接重建区块配置的一个实例，其中，邻接重建区块与当前区块位于同一帧内；
图3展示了基于IntraBC编码利用区块矢量对用于当前区块的IntraBC预测器进行定位的一个实例，其中，该区块矢量对应二维矢量；
图4展示了IntraBC模式中采用的波前并行处理所涉及的阶梯状邻接区块配置的一个实例；
图5展示了采用传统IntraBC模式的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的一个实例；
图6为本发明一实施例所揭示的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的实例示意图，其中，对最大竖直区块矢量值进行限制；
图7为本发明另一实施例所揭示的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的实例示意图，其中，对最大竖直区块矢量值和最大水平区块矢量值进行限制；
图8为本发明又一实施例所揭示的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的实例示意图，其中，指定用以存储在先重建采样点的最大存储大小；
图9为本发明再一实施例所揭示的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的实例示意图，其中，并非存储器中存储的全部有效在先重建采样点均被用作参考采样点；
图10揭示了一种IntraBC编码系统结合本发明一实施例以利用受限在先重建区域从而降低存储需求的示例性流程图。
具体实施方式
基于当前HEVC标准下的屏幕内容编码，IntraBC模式需要较大的存储空间用以保存在先重建区域对应的数据。在先重建采样点所需要的大存储需求将增加成本，尤其是对基于硬件的解决方案。因此，本发明提供一种方法和装置用以降低IntraBC编码中与在先重建区域相关的存储需求。
在本发明的第一实施例中，用于IntraBC编码区块的竖直区块矢量的最大绝对值被限制为小于全搜索范围。此外，可将画面划分为多个编码区域，以实现对多个编码区域同时进行处理。同样地，每个编码区域均小于整个画面，且其局部适应特性可产生更佳的性能。每个编码区域可对应于一个条带(slice)、一个片层(tile)、一个画面区域(picture area)或者整个画面，与条带和片层相关的图像结构已在各种编码标准(如，HEVC标准)中描述。例如，编码区域可对应包含有N行区块且每行包含M个区块的图片区域。当对位于底行的当前区块进行编码时，全竖直搜索范围可为(N-1)乘以区块高度。在传统的方法中，必须对除最后编码区块外的编码区域内的全部在先重建采样点进行存储，以对该编码区域内的最后编码区块进行处理。本发明的第一实施例将把竖直区块矢量的最大绝对值MaxV_MV限制为小于全竖直搜索范围(在该实施例中，亦即(N-1)乘以区块高度)。例如，MaxV_MV可比全搜索范围小1。在这种情况下，在先重建采样点所需的存储将可节省一整行重建采样点。
在优选实施例中，MaxV_MV可比全搜索范围小一个或多个编码区块的区块高度，以此节省对应于一行或多行区块的存储需求。例如，可将竖直区块矢量的最大绝对值(亦即，MaxV_MV)设置为NVB乘以区块高度，其中，NVB小于(N-1)。因此，系统仅需为位于当前区块上方的在先重建区域以及当前行中位于该当前区块之前的区块存储NVB行区块。基于本实施例的存储需求将与区块矢量的最大绝对值(亦即，MaxV_MV)和该区域宽度有关。依据区域的结构，区域宽度可以是对应的画面宽度、片层宽度、条带宽度、编码树单元宽度或区块宽度。所述被缩减的竖直搜索范围可能会导致一些编码效率损失。尽管如此，编码器可选择合适的竖直搜索范围用以减小可能的编码效率损失。
图6为本发明一实施例所揭示的对当前区块采用IntraBC编码的三种情况的一个实例，其中，NVB等于2，且编码区域包含5行区块。对应于时间t1、t2和t3(t1<t2<t3)，均已分别标明当前区块(612、622和632)对应的在先重建区域(614、624和634)。在选定NVB之后，IntraBC编码的存储需求将与该图像区域的高度无关。因此，在位于当前区块上方的NVB行重建区块以及与该当前区块位于同一行的重建区块被存储至存储器后，仅使用有效的重建区块来获取IntraBC预测器。请参照图6，其时间点t1对应的受限在先重建区域(612)与图5所示的时间点t1对应的受限在先重建区域(512)相同。在这种情况下，由于当前区块对应的竖直距离未超出MaxV_MV，因此，必须存储NVB行在先重建区块。所以，其受限在先重建编码区域和传统的在先重建编码区域并无差别。然而，在当前区块对应的竖直距离超出竖直区块矢量的最大绝对值(亦即，MaxV_MV)时，对存储需求的节省便开始产生，这可通过对比图6所示区域624和图5所示区域524来加以证实。对存储需求的更多节省发生于时间点t3，这可通过对比图6所示区域634和图5所示区域534来加以证实。当前编码区块在编码区域中的竖直距离被定义为编码区域的顶部边界和当前区块的顶部边界之间的距离。
在一实施例中，IntraBC预测器从存储器中存储的受限在先重建区域内的有效在先重建区域所获取，并且该有效在先重建区域对应于与波前并行处理中的阶梯状区域相重叠的受限在先重建区域。
对MaxV_MV的选取涉及编码器的设计。例如，编码器可根据底层编码系统的级(level)或者类(profile)从而对MaxV_MV进行选择。在大多数视频标准中，级是对码流的一组限制。较低级通常对应于输入视频的较小采样率。例如，HEVC中的最低级(亦即，级1)对应的最大亮度采样率为每秒钟552,960个采样点，而最高级(亦即，级6.2)对应的最大亮度采样率为每秒钟4,278,190,080采样点。而另一方面，类涉及一组可用的编码工具和对最大允许码率的限制。例如，HEVC定义了各种主类(例如，Main 10、Main 12等等)。MaxV_MV还可根据编码器配置进行选取。
当考虑级从而对MaxV_MV进行选取时，则可对更高的级选取更大的MaxV_MV。在HEVC中，更高的级通常意味着更高的空间分辨率。因此，为提供相似的有效搜索范围，可为更高的级选取更大的MaxV_MV。图1揭示了基于级对MaxV_MV进行选取的一个实例。
表1
表1所示示例仅用于阐释。本领域熟练技术人员可对各种级使用具有不同值的MaxV_MV从而在不脱离本发明主旨的情况下实施本发明。
当考虑类从而对MaxV_MV进行选取时，则可对更高的类选取更大的MaxV_MV。图2揭示了基于类对MaxV_MV进行选取的一个实例。
表2
表2所示示例仅用于阐释。本领域熟练技术人员可对各种类使用具有不同值的MaxV_MV从而在不脱离本发明主旨的情况下实施本发明。
当考虑编码器配置从而对MaxV_MV进行选取时，其选择可反映出具体的设计考虑。例如，当编码器采用低功耗模式时，优先选取较小的MaxV_MV，因为较小的MaxV_MV意味着较小的竖直搜索范围。该较小的竖直搜索范围需要更少的搜索即可识别出最佳参考区块。因此，该较小的竖直搜索范围将产生更小的功耗，而这与所期望的低功耗模式相一致。另一方面，当采用高功耗模式时，可使用更大的MaxV_MV从而对可获得的高功率加以利用，并适应与更大的MaxV_MV对应的高功率。在另一个实施例中，如果选择了高质量模式，则优先选取对比于高功耗配置更大的MaxV_MV，这是因为更大的MaxV_MV可产生更佳的性能(亦即，更高的质量)。
在本发明的第二实施例中，可对竖直区块矢量的最大绝对值(MaxV_MV)和水平区块矢量的最大绝对值(MaxH_MV)进行选取。同第一实施例类似的，仅需对在先重建区域内相应的MaxV_MV行区块以及当前行中直到当前区块之前的区块进行存储。但是，其水平搜索范围将被限制为MaxH_MV。此外，还可节省一些最早的在先重建行包含的区块内的一些在先重建采样点。
图7为本发明一实施例所揭示的对当前区块采用IntraBC编码的三种情况的一个实例，其中，MaxV_MV等于(NVB乘以区块高度)，NVB等于2，MaxH_MV等于(NHB乘以区块宽度)，NHB等于3，并且该编码区域包含5行区块。对应于时间t1、t2和t3(t1<t2<t3)，均已分别标明当前区块(712、722和732)对应的在先重建区域(714、724和734)。在选定NVB之后，IntraBC编码对应的存储需求将与图像区域的高度无关。由于图7为第二实施例所揭示的对在先重建区域的存储需求的一个实例，因此这里可使用与第一实施例中相同的存储空间。在该实施例中，将提供额外的存储节省用以实现更加简单的存储管理。
当选定了水平区块矢量的最大绝对值(亦即，MaxH_MV)，水平搜索范围将减小，这会使得仅需较少的搜索即可识别出参考区块的最佳候选。在图7中，粗线(716、726和736)指明了IntraBC模式所必须搜索的最大水平范围。该被缩减的水平搜索范围可导致编码效率损失。但是，编码器可选择合适的水平搜索区域用以降低可能的编码效率损失。相比于图6，这里可实现更多额外的存储节省。当编码区域中当前区块的竖直距离等于或者小于MaxV_MV，且该编码区域中当前区块的水平距离等于或者小于MaxH_MV时，其受限在先重建区域与传统的在先重建区域相同。编码区域中当前编码区块的水平距离定义为编码区域的左边界和当前区块的左边界之间的距离。
类似于第一实施例，对MaxV_MV和MaxH_MV的选取涉及编码器的设计问题。例如，解码器可根据底层编码系统的级或者类从而对MaxV_MV和MaxH_MV进行选择。此外，根据表格1所示的级对MaxV_MV进行选取的实例以及根据表格2所示的类对MaxV_MV进行选取的实例还可进一步应用至第二实施例。根据级和类对MaxH_MV进行选取可按照与选取MaxV_MV相类似的方式进行。
图3揭示了基于级对MaxH_MV进行选取的一个实例。
表格3
表3所示示例仅用于阐释。本领域的熟练技术人员可对于各种级使用具有不同值的MaxH_MV从而在不脱离本发明主旨的情况下实施本发明。
图4揭示了基于类对MaxH_MV进行选取的一个实例。
表格4
表4所示示例仅用于阐释。本领域的熟练技术人员可对于各种类使用具有不同值的MaxH_MV从而在不脱离本发明主旨的情况下实施本发明。
当考虑编码器配置从而对MaxV_MV和MaxH_MV进行选取时，其选取可反映出具体的设计考虑。第一实施例中对MaxV_MV的选取同样适用于MaxH_MV。例如，当编码器采用低功耗模式时，优先选取较小的MaxH_MV，因为较小的MaxH_MV意味着较小的水平搜索范围。该较小的水平搜索范围需要更少的搜索即可识别出最佳参考区块。因此，该较小的水平搜索范围将产生更小的功耗，而这与所期望的低功耗模式相一致。另一方面，当采用高功耗模式时，可使用更大的MaxH_MV以对可用的高功率加以利用，从而适应与更大的MaxH_MV对应的高功率。在另一实施例中，如果选择了高质量模式，则优先选取对比于高功耗配置更大的MaxH_MV，这是因为更大的MaxH_MV可产生更佳的性能(亦即，更高的质量)。
在又一实施例中，编码器根据用户输入从而设置最大绝对水平/竖直区块矢量值。例如，编码器系统可提供两个寄存器MaxV_MV和MaxH_MV分别代表最大绝对水平区块矢量值和最大绝对竖直区块矢量值，供用户输入其所期望的值。编码器还可对最大绝对水平/竖直区块矢量值设置限制条件。在该实施例中，编码器将仅对竖直方向上上限为最大竖直区块矢量值且水平方向上上限为最大水平区块矢量值的区块矢量值进行搜索。
在第三实施例中，可选定用于存储在先重建像素的存储器的最大大小。用以存储在先重建像素的存储器的最大大小将固有地限制竖直区块矢量的最大绝对值和/或水平区块矢量的最大绝对值。例如，包含N行区块且每行包含M个区块的编码区域。用于存储在先重建像素的存储器的最大大小在图8所示的三个时间实例下均被设置为M。对于实例t1、t2和t3(t1<t2<t3)，均已分别标明当前区块(812、822和832)对应的在先重建区域(814、824和834)。此外，存储器中存储的区块区域(816、826和836)均已在图8中标示。由于存储器仅保存一整行区块，因此，竖直区块矢量的最大值不超过一个区块高度。水平区块矢量的最大值依赖于当前区块的位置。根据图8所示的实例，指向左方的水平区块矢量的最大值为((M-1)乘以区块宽度)，其最大值在当前区块为该区域的最后一个区块时取得。而图8所示的实例中，指向右方的水平区块矢量的最大值为1个区块宽度。
图9为本发明再一实施例所揭示的三个不同时间实例下对邻接区块的存储需求的实例示意图，其中，并非存储器中所存储的全部有效在先重建采样点均被用作参考采样点。该实例揭示了存储器用来存储多达三个区块行的重建采样点以此支持多达两个区块高度的竖直预测距离的一个实例。在一时间实例(亦即，t＝t1)中，所存储的重建采样点以粗线区域(910)标示。当存储器存储了直到上两行的末尾时，编码器仅将存储器中部分的重建采样点视为“有效采样点”。例如，为了遵循WPP编码结构，图9所标示的粗线区域(910)内仅充填有点的区块是有效的重建采样点。在另一时间实例(亦即，t＝t2)中，图9中以粗线标示的区域(920)内所存储的全部重建采样点均被视为有效采样点。在又一时间实例(亦即，t＝t3)处，图9中以粗线标示的区域(930)内仅有若干区块被视为有效采样点。
现有的HEVC标准中所采用的受限帧内预测模式(以标志位指明)可应用于帧内编码区块。在受限帧内预测模式中，仅与帧内编码数据对应的在先重建像素被用作采用帧内模式进行编码的当前区块的预测数据。若在先重建像素对应帧间编码数据，则对采用帧内模式进行编码的当前区块而言，当前区块对应的预测数据将被视为不可用。IntraBC模式同样属于帧内模式范畴。因此，在第四实施例中，受限帧内预测被应用至IntraBC编码区块。仅与帧内编码数据对应的在先重建像素将被用作采用IntraBC模式对当前区块进行编码的预测数据。若在先重建像素对应于帧间编码数据，则对采用IntraBC模式进行编码的当前区块而言，当前区块对应的预测数据将被视为不可用。
图10揭示了一种IntraBC编码系统结合本发明一实施例以利用受限在先重建区域从而降低存储需求的示例性流程图。在步骤1010中，系统接收与编码区域内的当前区块相关的数据。对编码而言，输入数据对应要被编码的像素数据。对解码而言，输入数据对应要被解码的已编码像素数据。输入数据可从存储器(例如，计算机存储器、缓存(RAM或DRAM))或其他介质中获取，亦或从处理器获取。在步骤1020中，确定最大绝对竖直区块矢量值MaxV_BV，其中，MaxV_BV小于编码区域对应的全竖直搜索范围。在步骤1030中，确定与先于当前区块处理的在先重建采样点相对应的受限在先重建区域，其中，该受限在先重建区域包括竖直方向上位于当前区块上方的至少MaxV_MV行重建采样点，并排除该当前区块对应的且竖直距离大于MaxV_MV的至少一行重建采样点，其中，竖直距离相对于编码区域的顶部边缘进行测量。在步骤1040中，从受限在先重建区域获取IntraBC预测器。在步骤1050中，对采用所获取的IntraBC预测器进行编码的当前区块应用IntraBC编码或者解码。
以上流程用以对本发明所揭示的IntraBC实例进行阐释。本领域熟练技术人员可对任一步骤进行修改、重新配置，将一步骤进行拆分、或者将步骤进行组合从而在不脱离本发明主旨的前提下实施本发明。本发明中使用了具体的句法和语义对实例进行阐述从而实现本发明的实施例，然而，本发明的熟练技术人员可在不脱离本发明主旨的前提下，将所使用的句法和语义替换为等价的句法和语义从而实施本发明。
以上描述旨在使本领域的普通技术人员能够在所提供的具体应用及必要条件下实施本发明。对本领域的熟练技术人员而言，对本发明实施例的各种修改将是显而易见的，并且本发明所定义的一般性原理可应用至其他实施例。因此，本发明并不限制于所展示并描述的具体实施例，相反地，本发明应被给予和本发明所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽泛范畴。在以上的详细描述中，阐释了各种具体细节用以透彻地理解本发明，然而，本领域的熟练技术人员可以理解的是，可在脱离这些具体细节的情况下实施本发明。
以上描述的本发明的实施例可在各种硬件、软件代码或两者组合上实现。例如，本发明的一个实施例可以是集成至视频压缩芯片的一个或多个电子电路，或者集成至视频压缩软件的程序代码，用以执行本发明所描述的处理程序。本发明的一个实施例还可以是在数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)上执行本发明所描述的处理程序的程序代码。本发明还可包括在计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(field programmable gatearray,FPGA)上执行的多种功能。这些处理器可基于本发明，通过执行定义有体现本发明具体方法的机器可读软件代码或固件代码从而执行特定任务。软件代码或者固件代码可使用不同的编程语言和不同的格式或风格进行开发。软件代码还可针对不同的目标平台进行编译。尽管如此，基于本发明而执行任务的软件代码的不同代码格式、风格和语言以及其他的代码配置方式将不脱离本发明的精神和范畴。
本发明可在不脱离其精神或者本质特征的情况下以其他具体形式被实施。所描述的实施例在任何方面均应被看作是阐释性而非限制性的。因此，本发明的范畴应该通过所附的权利要求而非以上描述指明。在所附权利要求的等效内容所具有的含义和范畴内的所有变化均应落在所附权利要求的范围之内。

Claims (27)

1.一种对具有编码区域高度和编码区域宽度的编码区域采用帧内区块拷贝模式的屏幕内容编码或者视频编码方法，其特征在于，所述编码区域被划分为多个编码区块，每个所述编码区块具有区块高度和区块宽度，所述方法包括：
接收与所述编码区域内的当前区块相关的输入数据；
确定最大绝对竖直区块矢量值MaxV_BV，所述MaxV_BV小于所述编码区域对应的全竖直搜索范围；
指定存储器用以存储包含有先于所述当前区块处理的在先重建采样点的受限在先重建区域，其中，所述受限在先重建区域包括竖直方向上位于所述当前区块上方的至少MaxV_MV个采样行以及与所述当前区块位于同一区块行的在先重建区块，并且所述受限在先重建区域排除与所述当前区块对应的且相对所述编码区域的顶部边缘的竖直距离大于MaxV_MV的至少一个重建采样行；
从所述存储器中存储的所述受限在先重建区域获取IntraBC预测器；以及
采用所获取的所述IntraBC预测器对所述当前区块应用IntraBC编码或者解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个所述编码区块对应于一个预测单元或者一个编码单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IntraBC预测器从所述存储器中存储的所述受限在先重建区域内的有效在先重建区域获取，并且所述有效在先重建区域对应于与波前并行处理(wave-frontparallel processing,WPP)中的阶梯状区域相互重叠的所述受限在先重建区域。
4.根据权利要求1所示的方法，其特征在于，所述受限在先重建区域包括位于所述当前区块上方的N行在先重建编码区块，其中，N对应大于或者等于(MaxV_BV除以区块高度)的最小整数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大绝对竖直区块矢量值基于与所编码的视频数据相关的级(level)或者类(profile)、编码器配置或其任意组合而确定。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第一级对应的第一最大绝对竖直区块矢量值等于或大于第二级对应的第二最大绝对竖直区块矢量值，其中，所述第一级高于所述第二级。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第一类对应的第一最大绝对竖直区块矢量值等于或大于第二类对应的第二最大绝对竖直区块矢量值，其中，所述第一类高于所述第二类。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述编码器配置包括选取自包括低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组中的至少两种模式。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述编码器配置包括包含有低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组，其中，所述高质量模式对应的第一最大绝对竖直区块矢量值大于或等于所述高速度模式对应的第二最大绝对竖直区块矢量值，且所述高速度模式对应的所述第二最大绝对竖直区块矢量值大于或等于所述低功耗模式对应的第三最大绝对竖直区块矢量值。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：确定最大绝对水平区块矢量值MaxH_BV，所述MaxH_BV小于所述编码区域对应的全水平搜索范围，并且所述受限在先重建区域被进一步限制为：在水平方向上包括位于所述当前区块左方的至少MaxH_MV个重建采样列，并排除与所述当前区块对应的且位于所述当前区块左方的相对于所述编码区域左边缘的水平距离大于MaxH_MV的至少一个重建采样列。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述最大绝对水平区块矢量值基于与所编码的视频数据相关的级或者类、编码器配置或其任意组合而确定。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，第一级对应的第一最大绝对水平区块矢量值等于或大于第二级对应的第二最大绝对水平区块矢量值，其中，所述第一级高于所述第二级。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，第一类对应的第一最大绝对水平区块矢量值等于或大于第二类对应的第二最大绝对水平区块矢量值，其中，所述第一类高于所述第二类。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述编码器配置包括选取自包含有低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组中的至少两种模式。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述编码器配置包括包含有低功耗模式、高速度模式和高质量模式的模式组，其中，所述高质量模式对应的第一最大绝对水平区块矢量值大于或等于所述高速度模式对应的第二最大绝对水平区块矢量值，且所述高速度模式对应的所述第二最大绝对水平区块矢量值大于或等于所述低功耗模式对应的第三最大绝对水平区块矢量值。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述在先重建采样点对应于采用帧间编码的视频数据，则不对所述在先重建采样点进行存储。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述在先重建采样点对应于采用帧内编码的视频数据，则对所述在先重建采样点进行存储。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码器根据用户输入设置所述最大绝对竖直区块矢量值。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，编码器为所述最大绝对竖直区块矢量值设置限制条件。
20.一种对编码区域采用IntraBC模式的屏幕内容编码或视频编码方法，其特征在于，所述编码区域被划分为多个编码区块，所述方法包括：
接收与所述编码区域内的当前区块相关的输入数据；
确定用以存储受限在先重建区域的重建采样存储器的最大存储大小，其中，所述受限在先重建区域包括一组先于所述当前区块处理的在先重建采样点；
从所述重建采样存储器中存储的所述受限在先重建区域内的有效在先重建区域获取IntraBC预测器；以及
采用所获取的所述IntraBC预测器对所述当前区块应用IntraBC编码或者解码。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述最大存储大小对应N个编码区块，用以存储N个在先重建区块，其中，N为正整数。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述最大存储大小对应一整行的在先重建区块。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述受限在先重建区域内的所述有效在先重建区域对应于与涉及波前并行处理的阶梯状在先重建区域相互重叠的所述受限在先重建区域。
24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，若所述在先重建采样点对应于采用帧间编码的视频数据，则不对所述在先重建采样点进行存储。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，若所述在先重建采样点对应于采用帧内编码的视频数据，则对所述在先重建采样点进行存储。
26.一种对具有编码区域高度和编码区域宽度的编码区域采用IntraBC模式进行屏幕内容编码或视频编码的装置，其中，所述编码区域被划分为多个具有区块高度和区块宽度的区块，所述装置包括一个或多个电子电路用以：
接收与所述编码区域内的当前区块相关的输入数据；
确定最大绝对竖直区块矢量值MaxV_BV，所述MaxV_BV小于所述编码区域对应的全竖直搜索范围；
确定与先于所述当前区块处理的在先重建采样点相对应的受限在先重建区域，其中，所述受限在先重建区域包括竖直方向上位于所述当前区块上方的至少MaxV_MV个重建采样行，并排除所述当前区块对应的且竖直距离大于MaxV_MV的至少一个重建采样行，其中，所述竖直距离相对所述编码区域的顶部边缘进行测量；
从所述受限在先重建区域获取IntraBC预测器；以及
采用所获取的所述IntraBC预测器对所述当前区块应用IntraBC编码或者解码。
27.一种对编码区域采用IntraBC模式的屏幕内容编码或视频编码装置，其特征在于，所述编码区域被划分为多个编码区块，所述装置包括一个或多个的电子电路用以：
接收与所述编码区域内的当前区块相关的输入数据；
确定用以存储受限在先重建区域的重建采样存储器的最大存储大小，其中，所述受限在先重建区域包括一组先于所述当前区块处理的在先重建采样点；
从所述重建采样存储器中存储的所述受限在先重建区域内的有效在先重建区域获取IntraBC预测器；以及
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