CN115714863A - 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 - Google Patents

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Abstract

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：根据针对所述参考帧的用于搜索该编码单元的预测因子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，来确定所述编码单元的所述目标预测因子。

Description

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
相关申请
本申请是申请号为202010217722.8，发明名称为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的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及视频编码，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。
背景技术
常规的视频编码标准通常采用基于编码单元(CU：coding unit)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。
发明内容
要求保护的发明的目的之一是，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。
根据本发明的第一方面，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：根据针对所述参考帧的用于搜索该编码单元的预测因子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，来确定所述编码单元的所述目标预测因子。
根据本发明的第二方面，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：根据针对所述参考帧的用于搜索该编码单元的预测因子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，本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明的实施方式的第二视频编码设备的图。
图4是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明的实施方式的第三视频编码设备的图。
图11是例示根据本发明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是例示根据本发明的实施方式的第四视频编码设备的图。
图13是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明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是例示根据本发明的实施方式的第五视频编码设备的图。
图25是例示根据本发明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是例示根据本发明的实施方式的第一视频编码设备的图。视频编码设备100包括视频编码电路102和数据缓冲器104。关于视频编码电路102，该视频编码电路包括：加法器111(该加法器用于执行数据减法)、变换电路(用“T”表示)112、量化电路(用“Q”表示)113、熵编码电路(例如，可变长度编码器)114、逆量化电路(用“IQ”表示)115、逆变换电路(用“IT”表示)116、加法器(该加法器被用于执行数据求和)117、至少一个环内滤波器(例如，去块滤波器)118、预测电路119以及帧内/帧间模式选择开关124。预测电路119支持帧间预测模式和帧内预测模式，并且包括帧间预测电路120(该帧间预测电路包括运动估计电路(用“ME”表示)121和运动补偿电路(用“MC”表示)122)以及帧内预测电路(用“IP”表示)123。应注意到，图1所示的视频编码电路102的结构仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。
加法器111是残差计算电路，该残差计算电路用于从输入源帧IMG的编码单元减去预测的块，以向变换电路112生成编码单元的残差。当根据作为针对编码单元所选择的最佳编码模式的帧内预测模式来控制帧内/帧间模式选择开关124时，可以从帧内预测电路123生成预测的块，而当根据作为针对编码单元所选择的最佳编码模式的帧间预测模式来控制帧内/帧间模式选择开关124时，可以从帧间预测电路120生成预测的块。在由变换电路112和量化电路113顺序地进行处理之后，将编码单元的残差转换成量化后的变换系数，其中，在熵编码电路114处将该量化后的变换系数熵编码成为比特流BS的一部分。
视频编码电路102具有内部解码电路。因此，经由逆量化电路115和逆变换电路116对量化后的变换系数顺序地进行处理，以向加法器117生成编码单元的解码后的残差。加法器117充当重建电路，该重建电路将编码单元的解码后的残差与编码单元的预测的块进行组合，以生成重建后的帧中的重建后的编码单元。在将重建后的帧存储到数据缓冲器104中之前，环内滤波器118可以对重建后的帧执行指定的环内滤波。例如，环内滤波器118可以包括：旨在减少由于基于CU的编码而引入的成块伪像(blocking artifact)的去块滤波器。
在该示例中，根据输入源帧IMG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充当重建/参考缓冲器的数据缓冲器104中，其中，参考像素数据包括参考像素的像素值的信息。视频编码电路102(特别地，帧间预测电路120)可以检索存储在数据缓冲器104中的参考像素数据的一部分，以在帧间预测模式下找到编码单元的预测因子。
图2是例示由预测电路119执行的用于寻找编码单元的预测因子的预测操作的图。该视频编码电路102被设置成将多个输入源帧IMG编码成比特流BS，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。如图2所示，输入源帧IMG包括第一帧IMG1和第二帧IMG2。以第一帧IMG1为例，将该第一帧划分成多个编码单元201，各个编码单元具有多个像素202。第一帧IMG1和第二帧IMG2是馈送到视频编码电路102中的连续帧。因此，对第一帧IMG1进行编码的开始时间早于对第二帧IMG2进行编码的开始时间。视频编码电路102将第一帧IMG1编码成比特流BS，并且进一步在重建电路(即加法器117)处生成重建后的帧。可以通过使重建后的帧(该重建后的帧是根据第一帧IMG1的编码后的数据生成的)通过环内滤波器118来导出参考帧IMG_R。第二帧IMG2的当前编码单元204是利用由预测电路119支持的预测方法中的一种预测方法来进行编码的。在为当前编码单元204选择的最佳编码模式是帧内预测模式、调色板(Palette)模式或块内复制模式的情况下，可以根据同一帧(即，第二帧IMG2)中的先前重建的像素208来导出当前编码单元204的预测因子。在为当前编码单元204选择的最佳编码模式是帧间预测模式的另一情况下，可以根据其它帧(例如，参考帧IMG_R)中的参考像素导出当前编码单元204的预测因子。当前编码单元204的搜索范围SRW,H是由两个参数W和H来进行限定的。更具体地，搜索范围SRW,H是由(±W、±H)来进行限定的。在参考帧IMG_R中可以找到共同定位的块206。将指派给当前编码单元204的搜索范围SRW,H应用于参考帧IMG_R，并且以共同定位的块206为中心。因此，参考帧IMG_R中的搜索范围SRW,H限定了运动矢量的边界，并且限制了要评估的参考块的数量。换句话说，仅参考帧IMG_R的位于搜索范围SRW,H内的参考像素可以通过运动估计来进行参考，以找到当前编码单元204的预测因子(即，运动矢量)。
为了减少DRAM带宽和/或功耗，可以利用静态随机存取存储器(SRAM)来实现重建/参考缓冲器(例如，数据缓冲器104)。然而，可以仍将存储器带宽(BW：memory bandwidth)限制应用于数据缓冲器104。根据存储器BW限制，可以阻止从数据缓冲器104中读取并向视频编码电路102(特别地，预测电路119的运动估计电路121)发送存储在数据缓冲器104中的一个或更多个参考像素。换句话说，存储在数据缓冲器104中的参考像素包括：视频编码电路102可访问的有效参考像素，和视频编码电路102无法访问的无效参考像素。在这个实施方式中，视频编码电路102(特别地，预测电路119)对图2所示的第二帧IMG2中的当前编码单元204执行预测，以确定当前编码单元204的目标预测因子。由于存储在数据缓冲器104中的一个或更多个参考像素可能是无效参考像素，因此视频编码电路102(特别地，预测电路119)通过检查针对参考帧IMG_R的搜索范围SRW,H是否包括参考帧IMG_R的视频编码电路102无法访问的至少一个参考像素来生成检查结果，该搜索范围用于在帧间预测模式下寻找当前编码单元204的预测因子，并且根据该检查结果来确定当前编码单元204的目标预测因子。
可以利用SRAM来实现重建/参考缓冲器(例如，数据缓冲器104)。因此，数据缓冲器104的大小是固定的，而与输入源帧的分辨率无关。然而，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的大小可以大于固定大小的重建/参考缓冲器的大小。为寻求解决这个问题，本发明提出丢弃包括在参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)中的参考像素的一部分，以使不将参考帧中的所有参考像素都存储在固定大小的重建/参考缓冲器中。
图3是例示根据本发明的实施方式的第二视频编码设备的图。视频编码设备300与视频编码设备100之间的主要区别在于，视频编码设备300的视频编码电路302包括联接在数据缓冲器304与环内滤波器118之间的丢弃电路(用“DS”表示)306。应注意到，图3所示的视频编码电路302的结构仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。在这个实施方式中，根据输入源帧IMG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充当重建/参考缓冲器的数据缓冲器304中，其中，参考像素数据包括参考像素的像素值的信息。视频编码电路302(特别地，帧间预测电路120)可以检索存储在数据缓冲器304中的参考像素数据的一部分，以在帧间预测模式下找到编码单元的预测因子。
在这个实施方式中，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个或更多个参考像素被丢弃电路306丢弃，而不是存储到具有比参考帧的大小小的固定大小的数据缓冲器304中。换句话说，存储在数据缓冲器304中的参考帧的参考像素是该参考帧的仅一部分。因此，该参考帧包括存储在数据缓冲器304中并且视频编码电路302可访问的有效参考像素，并且还包括无效参考像素，该无效参考像素因被丢弃电路306丢弃而使视频编码电路302无法访问。在这个实施方式中，视频编码电路302(特别地，预测电路119)对图2所示的第二帧IMG2中的当前编码单元204执行预测，以确定当前编码单元204的目标预测因子。由于未存储在数据缓冲器304中的一个或更多个参考像素是无效参考像素，因此视频编码电路302(特别地，预测电路119)通过检查针对参考帧IMG_R的搜索范围SRW,H是否包括参考帧IMG_R的视频编码电路302无法访问的至少一个参考像素来生成检查结果，该搜索范围用于在帧内预测模式下寻找当前编码单元204的预测因子，并且根据该检查结果来确定当前编码单元204的目标预测因子。
图4是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720。在参考帧IMG_R的左半部分(即，具有分辨率540x720的一部分参考帧)中所包括的参考像素是有效参考像素402，而在参考帧IMG_R的右半部分(即，具有分辨率540x720的另一部分参考帧)中所包括的参考像素为无效参考像素404。在参考帧IMG_R是由图1所示的视频编码电路102生成的情况下，该无效参考像素404是存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路102发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图3所示的视频编码电路302生成的另一情况下，该无效参考像素404是因被丢弃电路306丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图4所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素404。根据检查结果，视频编码电路102/302强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路102/302强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图4所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素402和无效参考像素404。根据检查结果，视频编码电路102/302通过将运动矢量(MV)搜索限制于仅有效参考像素402，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图5是例示在图4所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图5所示，待编码的编码单元502在图4所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。例如，编码单元502可以是图4所示的编码单元“b”，并且搜索范围SRW,H可以是图4所示的搜索范围SRb。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素504。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素504，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
图6是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720。在参考帧IMG_R的上半部分(即，具有分辨率1280x360的一部分参考帧)中所包括的参考像素是有效参考像素602，而在参考帧IMG_R的下半部分(即，具有分辨率1280x360的另一部分参考帧)中所包括的参考像素为无效参考像素604。在参考帧IMG_R是由图1所示的视频编码电路102生成的情况下，该无效参考像素604是存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路102发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图3所示的视频编码电路302生成的另一情况下，该无效参考像素604是因被丢弃电路306丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图6所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素604。根据检查结果，视频编码电路102/302强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路102/302强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图6所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素602和无效参考像素604。根据检查结果，视频编码电路102/302通过将MV搜索限制于仅有效参考像素602，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图7是例示在图6所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图7所示，待编码的编码单元702在图6所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。例如，编码单元702可以是图6所示的编码单元“b”，并且搜索范围SRW,H可以是图6所示的搜索范围SRb。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素704。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素704，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
图8是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720。靠近参考帧IMG_R的中心(即，具有矩形形状的一部分参考帧)中的参考像素是有效参考像素802，而靠近参考帧IMG_R的四个边的参考像素(即，具有环形形状的另一部分参考帧)是无效参考像素804。在参考帧IMG_R是由图1所示的视频编码电路102生成的情况下，该无效参考像素804是存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路102发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图3所示的视频编码电路302生成的另一情况下，该无效参考像素804是因被丢弃电路306丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图8所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素804。根据检查结果，视频编码电路102/302强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路102/302强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图8所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素802和无效参考像素804。根据检查结果，视频编码电路102/302通过将MV搜索限制于仅有效参考像素802，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图9是例示在图8所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图9所示，待编码的编码单元902在图8所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。例如，编码单元902可以是图8所示的编码单元“b”，并且搜索范围SRW,H可以是图8所示的搜索范围SRb。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素904。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素904，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
如上提及，可以利用SRAM来实现数据缓冲器304(该数据缓冲器充当重建/参考缓冲器)。因此，数据缓冲器304的大小是固定的，而与输入源帧的分辨率无关。为了在参考帧(该参考帧是根据重建后帧的导出的)的大小大于数据缓冲器304的大小的条件下保留视频编码电路可访问的更多参考像素，本发明提出将数据压缩应用于参考帧中所包括的参考像素。
图10是例示根据本发明的实施方式的第三视频编码设备的图。视频编码设备1000与视频编码设备300之间的主要区别在于，视频编码设备1000的视频编码电路1002包括压缩电路(用“C”表示)1004、丢弃电路(用“DS”表示)1006以及解压缩电路(用“D”表示)1008。应注意到，图10所示的视频编码电路1002的结构仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。在这个实施方式中，根据输入源帧IMG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充当重建/参考缓冲器的数据缓冲器304中，其中，参考像素数据包括参考像素的像素值的信息。由于压缩电路1004位于环内滤波器118与数据缓冲器304之间，因此数据缓冲器304中的参考像素数据是以压缩格式存储的。具体地，压缩电路1004通过向参考像素的像素值应用数据压缩来生成参考像素数据的编码后的比特流，并且将参考像素数据的编码后的比特流存储到数据缓冲器304中。例如，压缩电路1004采用了无损压缩方案。解压缩电路1008可以从数据缓冲器304中检索参考像素数据的编码后的比特流的一部分，并且可以通过将数据解压缩应用于参考像素数据的编码后的比特流的所述部分来获得参考像素数据的一部分。因此，视频编码电路1002(特别地，帧间预测电路120)可以参考从解压缩电路1008提供的参考像素数据的所述部分，以在帧间预测模式下找到编码单元的预测因子。
然而，压缩后的参考帧的大小可能仍大于固定大小的重建/参考缓冲器的大小。在这个实施方式中，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个或更多个参考像素的编码后的比特流被丢弃电路1006丢弃，而不是存储到具有比压缩后的参考帧的大小小的固定大小的数据缓冲器304中。换句话说，被压缩并接着存储在数据缓冲器304中的参考帧的参考像素是该参考帧的仅一部分。因此，该参考帧包括在压缩之后存储在数据缓冲器104中并且视频编码电路1002可以经由解压缩电路1008访问的有效参考像素，并且还包括无效参考像素，该无效参考像素在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而使视频编码电路1002无法访问。
图11是例示根据本发明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。在该示例中，将丢弃电路1006设置成以编码单元行作为基础进行操作。如图11所示，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个编码单元行CU_R包括多个编码单元A1至A12。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于编码单元行CU_R，以生成编码单元行CU_R的编码后的比特流BS_R，其中，编码后的比特流BS_R的前一半(即，前50％的大小)是由编码单元A1至A8组成的编码单元组GP_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_R的后一半(即，后50％的大小)是由编码单元A9至A12组成的编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2。在该示例中，丢弃电路1006丢弃编码后的比特流BS_R的后一半(即，后50％的大小)，以使由编码单元A9至A12组成的编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2不被存储到数据缓冲器304中。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器304中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器304中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复编码单元组GP_1(该编码单元组GP_1是由编码单元A1至A8组成的)。因此，包括在编码单元A1至A8中的参考像素是视频编码电路1002可访问的有效参考像素，而包括在编码单元A9至A12中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因压缩后被丢弃而使视频编码电路1002无法访问。
在这个实施方式中，视频编码电路1002(特别地，预测电路119)对图2所示的第二帧IMG2中的当前编码单元204执行预测，以确定当前编码单元204的目标预测因子。由于在压缩之后未被存储在数据缓冲器304中的一个或更多个参考像素是无效参考像素，因此视频编码电路1002(特别地，预测电路119)通过检查针对参考帧IMG_R的搜索范围SRW,H是否包括参考帧IMG_R的无法由视频编码电路1002访问的至少一个参考像素，来生成检查结果，该搜索范围用于在帧内预测模式下寻找当前编码单元204的预测因子，并且根据该检查结果来确定当前编码单元204的目标预测因子。
为了减少DRAM带宽和/或功耗，可以利用SRAM来实现重建/参考缓冲器。但是，可以仍将存储器BW限制应用于由SRAM实现的重建/参考缓冲器。图12是例示根据本发明的实施方式的第四视频编码设备的图。视频编码设备1200与视频编码设备100之间的主要区别在于，视频编码设备1200的视频编码电路1202包括压缩电路(用“C”表示)1004和解压缩电路(用“D”表示)1008。应注意到，图12所示的视频编码电路1202的结构仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。在这个实施方式中，根据输入源帧IMG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充当重建/参考缓冲器的数据缓冲器104中，其中，参考像素数据包括参考像素的像素值的信息。由于压缩电路1004位于环内滤波器118与数据缓冲器104之间，因此数据缓冲器104中的参考像素数据是以压缩格式存储的。具体地，压缩电路1004通过向参考像素的像素值应用数据压缩来生成参考像素数据的编码后的比特流，并且将参考像素数据的编码后的比特流存储到数据缓冲器104中。例如，压缩电路1004采用了无损压缩方案。解压缩电路1008可以从数据缓冲器104中检索参考像素数据的编码后的比特流的一部分，并且可以通过将数据解压缩应用于参考像素数据的编码后的比特流的所述部分来获得参考像素数据的一部分。因此，视频编码电路1202(特别地，帧间预测电路120)可以参考从解压缩电路1008提供的参考像素数据的该部分，以在帧间预测模式下找到编码单元的预测因子。
在这个实施方式中，仍将存储器BW限制应用于由SRAM实现的数据缓冲器104。根据存储器BW限制，可以阻止从数据缓冲器104中读取并向视频编码电路102(特别地，预测电路119的运动估计电路121)发送存储在数据缓冲器104中的一个或更多个参考像素的编码后的比特流。换句话说，不是被压缩并接着存储在数据缓冲器104中的参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的所有参考像素都可被视频编码电路1202访问。因此，该参考帧包括在压缩之后存储在数据缓冲器104中并且视频编码电路1202可以经由解压缩电路1008访问的有效参考像素，并且还包括在压缩之后存储在数据缓冲器104中并且视频编码电路1202因存储器BW限制而无法经由解压缩电路1008访问的无效参考像素。
图13是例示根据本发明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。在这个实施方式中，以编码单元行作为基础来应用存储器BW限制。如图13所示，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个编码单元行CU_R包括多个编码单元A1至A12。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于编码单元行CU_R，以生成编码单元行CU_R的编码后的比特流BS_R，其中，编码后的比特流BS_R的前一半(即，前50％的大小)是由编码单元A1至A8组成的编码单元组GP_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_R的后一半(即，后50％的大小)是由编码单元A9至A12组成的编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2。在该示例中，将编码后的比特流BS_R全部存储到数据缓冲器104中。将存储器BW限制应用于数据缓冲器104，以使阻止从数据缓冲器104中读取并向视频编码电路1202发送的编码后的比特流BS_R的后一半(即，后50％的大小)。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器104中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器104中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复编码单元组GP_1(该编码单元组GP_1是由编码单元A1至A8组成的)。因此，包括在编码单元A1至A8中的参考像素是视频编码电路1202可访问的有效参考像素，而包括在编码单元A9至A12中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因存储器BW限制而使视频编码电路1202无法访问。
在这个实施方式中，视频编码电路1202(特别地，预测电路119)对图2所示的第二帧IMG2中的当前编码单元204执行预测，以确定当前编码单元204的目标预测因子。由于在压缩之后存储在数据缓冲器104中的一个或更多个参考像素可能是无效参考像素，因此视频编码电路1202(特别地，预测电路119)通过检查针对参考帧IMG_R的搜索范围SRW,H是否包括参考帧IMG_R的无法由视频编码电路1202访问的至少一个参考像素来生成检查结果，该搜索范围用于在帧内预测模式下寻找当前编码单元204的预测因子，并且根据该检查结果来确定当前编码单元204的目标预测因子。
图14是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720，并且包括有效参考像素1402和无效参考像素1404。由于丢弃电路1006是以编码单元行作为基础进行操作的，和/或存储器BW限制是以编码单元行作为基础应用于数据缓冲器104的，因此各个编码单元行中的无效参考像素的数量因各个编码单元行的经无损压缩的比特流不具有固定大小的事实而不是固定的。在参考帧IMG_R是由图12所示的视频编码电路1202生成的情况下，该无效参考像素是在压缩之后存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路1202发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图10所示的视频编码电路1002生成的另一情况下，该无效参考像素是在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图14所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素1404。根据检查结果，视频编码电路1002/1202强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路1002/1202强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图14所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素1402和无效参考像素1404。根据检查结果，视频编码电路1002/1202通过将MV搜索限制于仅有效参考像素1402，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图15是例示在图14所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图15所示，待编码的编码单元1502在图14所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素1504。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素1504，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
如图11所示，丢弃电路1006是以编码单元行作为基础来进行操作的。如图13所示，将存储器BW限制以编码单元行作为基础应用于数据缓冲器104。然而，这些仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。
在一种另选设计中，可以将丢弃电路1006设置成以帧为基础进行操作，和/或可以将存储器BW限制以帧为基础应用于数据缓冲器104。
图16是例示根据本发明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。在该示例中，将丢弃电路1006设置成以帧为基础进行操作。如图16所示，参考帧IMG_R是根据重建后的帧导出的，并且包括多个编码单元。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于参考帧IMG_R，以生成参考帧IMG_R的编码后的比特流BS_IMG，其中，编码后的比特流BS_IMG的前一半(即，前50％的大小)是由参考帧IMG_R的一些编码单元组成的编码单元组GP_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_IMG的后一半(即，后50％的大小)是由参考帧IMG_R的剩余编码单元组成的编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2。在该示例中，丢弃电路1006丢弃编码后的比特流BS_IMG的后一半(即，后50％的大小)，以使编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2不被存储到数据缓冲器304中。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器304中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器304中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复编码单元组GP_1。因此，包括在编码单元组GP_1的编码单元中的参考像素是视频编码电路1002可访问的有效参考像素，而包括在编码单元组GP_2的编码单元中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因压缩后被丢弃而使视频编码电路1002无法访问。
图17是例示根据本发明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。在该示例中，以帧为基础来应用存储器BW限制。如图17所示，参考帧IMG_R是根据重建后的帧导出的，并且包括多个编码单元。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于参考帧IMG_R，以生成参考帧IMG_R的编码后的比特流BS_IMG，其中，编码后的比特流BS_IMG的前一半(即，前50％的大小)是由参考帧IMG_R的一些编码单元组成的编码单元组GP_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_IMG的后一半(即，后50％的大小)是由参考帧IMG_R的剩余编码单元组成的编码单元组GP_2的编码后的比特流BS_2。将编码后的比特流BS_IMG全部存储到数据缓冲器104中。将存储器BW限制应用于数据缓冲器104，以使阻止从数据缓冲器104中读取并向视频编码电路1202发送的编码后的比特流BS_IMG的后一半(即，后50％的大小)。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器104中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器104中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复编码单元组GP_1。因此，包括在编码单元组GP_1的编码单元中的参考像素是视频编码电路1202可访问的有效参考像素，而包括在编码单元组GP_2的编码单元中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因存储器BW限制而使视频编码电路1202无法访问。
图18是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720，并且包括有效参考像素1802和无效参考像素1804。由于丢弃电路1006是以帧为基础进行操作的，和/或存储器BW限制是以帧为基础应用于数据缓冲器104的，因此参考帧IMG_R可以具有至多一个编码单元行，该编码单元行包括至少一个有效参考像素1802和至少一个无效参考像素1804。在参考帧IMG_R是由图12所示的视频编码电路1202生成的情况下，该无效参考像素1804是在压缩之后存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路1202发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图10所示的视频编码电路1002生成的另一情况下，该无效参考像素1804是在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图18所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素1804。根据检查结果，视频编码电路1002/1202强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路1002/1202强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图18所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素1402和无效参考像素1404。根据检查结果，视频编码电路1002/1202通过将MV搜索限制于仅有效参考像素1802，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图19是例示在图18所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图19所示，待编码的编码单元1902在图18所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。例如，编码单元1902可以是图18所示的编码单元“b”，并且搜索范围SRW,H可以是图18所示的搜索范围SRb。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素1904。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素1904，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
在另一另选设计中，可以将丢弃电路1006设置成以像素行作为基础进行操作，和/或可以将存储器BW限制以像素行作为基础应用于数据缓冲器104。
图20是例示根据本发明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。在该示例中，将丢弃电路1006设置成以像素行作为基础进行操作。如图16所示，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个像素行P_L包括多个像素。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于像素行P_L，以生成像素行P_L的编码后的比特流BS_L，其中，编码后的比特流BS_L的前一半(即，前50％的大小)是由像素行P_L的一些像素组成的像素组PG_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_L的后一半(即，后50％的大小)是由像素行P_L的剩余像素组成的像素组PG_2的编码后的比特流BS_2。在该示例中，丢弃电路1006丢弃编码后的比特流BS_L的后一半(即，后50％的大小)，以使像素组PG_2的编码后的比特流BS_2不被存储到数据缓冲器304中。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器304中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器304中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复像素组PG_1。因此，包括在像素组GP_1中的参考像素是视频编码电路1002可访问的有效参考像素，而包括在像素组PG_2中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因压缩后被丢弃而使视频编码电路1002无法访问。
图21是例示根据本发明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。在该示例中，以像素行作为基础来应用存储器BW限制。如图21所示，参考帧(该参考帧是根据重建后的帧导出的)的一个像素行P_L包括多个像素。压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于像素行P_L，以生成像素行P_L的编码后的比特流BS_L，其中，编码后的比特流BS_L的前一半(即，前50％的大小)是由像素行P_L的一些像素组成的像素组PG_1的编码后的比特流BS_1，而编码后的比特流BS_L的后一半(即，后50％的大小)是由像素行P_L的剩余像素组成的像素组PG_2的编码后的比特流BS_2。在该示例中，将编码后的比特流BS_L全部存储到数据缓冲器104中。将存储器BW限制应用于数据缓冲器104，以使阻止从数据缓冲器104中读取并向视频编码电路1202发送的编码后的比特流BS_L的后一半(即，后50％的大小)。由于编码比特流BS_1在数据缓冲器104中可用，因此解压缩电路1008可以从数据缓冲器104中读取编码后的比特流BS_1，并且可以通过对编码后的比特流BS_1应用数据解压缩，来恢复像素组PG_1。因此，包括在像素组PG_1中的参考像素是视频编码电路1202可访问的有效参考像素，而包括在像素值PG_2中的参考像素是无效参考像素，该无效参考像素因存储器BW限制而使视频编码电路1202无法访问。
图22是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720，并且包括有效参考像素2202和无效参考像素2204。由于丢弃电路1006是以像素行作为基础进行操作的，和/或存储器BW限制是以像素行作为基础应用于数据缓冲器104的，因此各个像素行中的无效参考像素的数量因各个像素行的经无损压缩的比特流不具有固定大小的事实而不是固定的。在参考帧IMG_R是由图12所示的视频编码电路1202生成的情况下，该无效参考像素2204是在压缩之后存储在数据缓冲器104中但因存储器BW限制而被阻止向视频编码电路1202发送的参考像素。在参考帧IMG_R是由图10所示的视频编码电路1002生成的另一情况下，该无效参考像素2204是在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。
如图22所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素2204。根据检查结果，视频编码电路1002/1202强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路1002/1202强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图22所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素2202和无效参考像素2204。根据检查结果，视频编码电路1002/1202通过将MV搜索限制于仅有效参考像素2202，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图23是例示在图22所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图23所示，待编码的编码单元2302在图22所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素2304。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素2304，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
如上提及，可以利用SRAM来实现数据缓冲器304(该数据缓冲器充当重建/参考缓冲器)。因此，数据缓冲器304的大小是固定的，而与输入源帧的分辨率无关。本发明还提出在压缩之前应用预丢弃。因此，允许数据缓冲器304具有较小的大小。
图24是例示根据本发明的实施方式的第五视频编码设备的图。视频编码设备2400与视频编码设备1000之间的主要区别在于，视频编码设备2400的视频编码电路2402包括联接在环内滤波器118与压缩电路1004之间的预丢弃电路(用“PDS”表示)2402。应注意到，图24所示的视频编码电路2402的结构仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。根据输入源帧IMG的重建后的像素导出参考帧的参考像素。在这个实施方式中，将预丢弃电路2402设置成将属于参考帧的一部分的参考像素丢弃，并且将属于所述参考帧的剩余部分的参考像素输出至压缩电路1004。
将参考像素数据存储到充当重建/参考缓冲器的数据缓冲器304中，其中，参考像素数据包括属于参考帧的剩余部分的参考像素的像素值的信息(即，参考帧中的未被预丢弃电路2402丢弃的参考像素)。由于压缩电路1004位于预丢弃电路2402与数据缓冲器304之间，因此数据缓冲器304中的参考像素数据是以压缩格式存储的。具体地，压缩电路004通过向属于参考帧的剩余部分的参考像素的像素值应用数据压缩来生成参考像素数据的编码后的比特流，并且将参考像素数据的编码后的比特流存储到数据缓冲器304中。例如，压缩电路1004采用了无损压缩方案。解压缩电路1008可以从数据缓冲器304中检索参考像素数据的编码后的比特流的一部分，并且可以通过将数据解压缩应用于参考像素数据的编码后的比特流的该部分来获得参考像素数据的一部分。因此，视频编码电路2402(特别地，帧间预测电路120)可以参考从解压缩电路1008提供的参考像素数据的所述部分，以在帧间预测模式下找到编码单元的预测因子。
由于将参考帧中的参考像素进行了预丢弃，因此压缩电路1004将数据压缩(例如，无损压缩)应用于部分参考帧。然而，压缩后的部分参考帧的大小可能仍大于数据缓冲器304的大小。在这个实施方式中，所述部分参考帧的一个或更多个参考像素的编码后的比特流被丢弃电路1006丢弃，而不是存储到具有比所述压缩后的部分参考帧的大小小的固定大小的数据缓冲器304中。换句话说，被压缩并接着存储在数据缓冲器304中的所述部分参考帧的参考像素是该部分参考帧的仅一部分。因此，该参考帧包括在进行预丢弃并压缩之后存储在数据缓冲器304中并且视频编码电路1002可以经由解压缩电路1008访问的有效参考像素，并且还包括无效参考像素，该无效参考像素在压缩之前因被预丢弃电路2402预丢弃或者在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而使视频编码电路1002无法访问。
在这个实施方式中，视频编码电路2402(特别地，预测电路119)对图2所示的第二帧IMG2中的当前编码单元204执行预测，以确定当前编码单元204的目标预测因子。由于在压缩之后未被存储在数据缓冲器304中的该部分参考帧的一个或更多个参考像素是无效参考像素，因此视频编码电路2402(特别地，预测电路119)通过检查针对参考帧IMG_R的搜索范围SRW,H是否包括参考帧IMG_R的无法由视频编码电路2402访问的至少一个参考像素来生成检查结果，该搜索范围用于在帧内预测模式下寻找当前编码单元204的预测因子，并且根据该检查结果来确定当前编码单元204的目标预测因子。
图25是例示根据本发明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。在该示例中，参考帧IMG_R的分辨率为1280x720，并且包括有效参考像素2502和无效参考像素2504、2506。在参考帧IMG_R是由图24所示的视频编码电路2402生成的情况下，无效参考像素2506是因被预丢弃电路2402预丢弃而未被压缩电路1004接收的参考像素，而该无效像素2504是在压缩之后因被丢弃电路1006丢弃而未存储在数据缓冲器304中的参考像素。在该示例中，丢弃电路1006是以像素行作为基础进行操作的。因此，各个像素行中的无效参考像素的数量因各个像素行的经无损压缩的比特流不具有固定大小的事实而不是固定的。
如图25所示，用“a”标注的编码单元的搜索范围SRa内的所有参考像素均为无效参考像素。包括无效参考像素2504和无效参考像素2506。根据检查结果，视频编码电路2402强制根据正被编码的当前帧中的先前重建的像素导出编码单元“a”的目标预测因子。假设编码单元“a”是图2所示的当前编码单元204，视频编码电路2402强制根据先前重建的像素208导出编码单元“a”的目标预测因子。例如，将编码单元“a”的编码模式强制为帧内预测模式、调色板模式或块内复制模式。
如图25所示，用“b”标注的编码单元的搜索范围SRb内的参考像素包括有效参考像素2502和无效参考像素2504。根据检查结果，视频编码电路1202通过将MV搜索限制于仅有效参考像素2502，在帧内预测模式下寻找编码单元“b”的预测因子。图26是例示在图25所示的参考帧IMG_R上限制具有搜索范围的编码单元的MV搜索的示例的图。如图26所示，待编码的编码单元2602在图25所示的参考帧IMG_R上具有搜索范围SRW,H。在搜索范围SRW,H内存在无效参考像素2604和2606。例如，无效参考像素2604可以是图25所示的无效参考像素2504的一部分，而无效参考像素2606可以是图25所示的无效参考像素2506的一部分。因此，如果对应的预测因子的推导包括任何无效参考像素2604/2606，则运动矢量是无效的。相反地，如果被用于导出对应的预测因子的所有像素均为有效参考像素，则运动矢量是有效的。
在上面图4、图6以及图8所示的示例中，视频编码电路无法访问参考帧的50％。在上面图11所示的示例中，视频编码电路无法访问作为编码后的比特流的50％的编码后的比特流11、13、16、17、20以及21这几者的50％。然而，这些仅仅是出于例示的目的，而不是意指对本发明的限制。在实践中，可以按与50％不同的百分比值来设定丢弃阈值。即，可以根据实际的实现考虑因素来调整丢弃阈值。
本领域技术人员将容易地观察到，在保持本发明的教导的同时，可以对所述装置和方法进行多种修改和变更。因此，上面的公开应被解释为仅由所附权利要求的界限来限定。

Claims (24)

1.一种视频编码设备，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：
根据针对所述参考帧的用于搜索该编码单元的预测因子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法，各个帧包括多个编码单元，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，包括如下步骤：
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；以及
对所述帧中所包括的第二帧进行编码，包括如下步骤：
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：
根据针对所述参考帧的用于搜索该编码单元的预测因子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，来确定所述编码单元的所述目标预测因子。
14.根据权利要求13所述的视频编码方法，其中，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。
15.根据权利要求14所述的视频编码方法，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，并且对所述帧中所包括的所述第一帧进行编码的步骤还包括：
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到所述数据缓冲器中。
16.根据权利要求14所述的视频编码方法，其中，所述至少一个参考像素是所述参考像素的一部分，并且对所述帧中所包括的所述第二帧进行编码的步骤还包括：
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所述至少一个参考像素用于发送。
17.根据权利要求13所述的视频编码方法，其中，将所述参考像素数据存储到所述数据缓冲器中用于帧间预测的步骤包括：
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；以及
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。
18.根据权利要求17所述的视频编码方法，其中，通过所述数据压缩来采用无损压缩方案。
19.根据权利要求17所述的视频编码方法，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，并且对所述帧中所包括的所述第一帧进行编码的步骤还包括：
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。
20.根据权利要求17所述的视频编码方法，其中，所述至少一个参考像素是所述参考像素的一部分，并且对所述帧中所包括的所述第二帧进行编码的步骤还包括：
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所述至少一个参考像素的编码后的比特流用于发送。
21.根据权利要求17所述的视频编码方法，其中，所述参考像素是所述参考帧的一部分，并且对所述帧中所包括的所述第一帧进行编码的步骤还包括：
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通过所述数据压缩进行处理。
22.根据权利要求21所述的视频编码方法，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。
23.根据权利要求13所述的视频编码方法，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的步骤包括：
强制根据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。
24.根据权利要求13所述的视频编码方法，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的步骤包括：
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。
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