CN105850132B - 编解码视频数据块的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种编解码视频数据块的方法和装置，其使用包括图像搜索复制模式的指数或像素值预测。根据本发明，当前搜索图案是基于一个或多个先前编解码像素来确定。一个或多个预测因素是根据在当前块的当前像素的当前指数或像素值的当前搜索图案获得的。使用预测因素，编码或解码被应用至包括当前像素的一个或多个随后的像素的一个或多个随后的指数或像素值。在一个最简单的情况下，一个或多个先前编解码像素对应于在当前像素的左侧的单个先前已编码像素，以及所述一个或多个随后的像素仅包括当前像素。

Description

编解码视频数据块的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求下列申请的优先权：2014年1月7日递交的申请号为61/924,333的美国临时案；2014年1月29日递交的申请号为61/932,832的美国临时案；2014年3月14日递交的申请号为61/952,917的美国临时案；2014年3月25日递交的申请号为61/969,872的美国临时案；2014年3月31日递交的申请号为61/972,584的美国临时案；2014年5月23日递交的申请号为62/002,221的美国临时案；2014年7月7日递交的申请号为62/021,289的美国临时案；2014年7月22日递交的申请号为62/027,334的美国临时案；2014年8月5日递交的申请号为62/033,199的美国临时案；以及2014年10月3日递交的申请号为62/059,239的美国临时案。在此合并参考这些申请案的申请标的。
技术领域
本发明涉及用于视频数据的颜色指数编码(color index coding)。特别是，本发明涉及一种通过使用基于图案搜索的颜色指数预测来改善颜色指数编码的性能的技术。
背景技术
高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)是近年来已开发出的一种新编码标准。在HEVC系统中，H.264/AVC(Advanced Video Coding)中的固定大小的宏块(fixed-size macro block)由弹性块(flexible block)来代替，名为编码单元(codingunit，CU)。在编码单元中的像素共享相同的编码参数，以改善编码效率。编码单元开始时可以是最大编码单元(largest coding unit，LCU)，其也被称为HEVC中的编解码树单元(coded tree unit，CTU)。除了编码单元的概念，在HEVC中还引入了预测单元(predictionunit，PU)的概念。一旦编码单元分层树(hierarchical tree)的分割完成，每个叶编码单元(leaf CU)进一步根据预测类型和预测单元划分(PU partition)来分割成一个或多个预测单元。
随着HEVC标准的开发，HEVC扩展的开发也已经开始了。HEVC扩展包括范围扩展(range extensions，RExt)，其目标为非4:2:0颜色格式，例如4:2:2和4:4:4，以及较高的位深度视频，如每个样本12位、14位和16位。其中使用RExt的一个应用可能是屏幕共享，通过有线或无线连接。由于画面内容的具体特点，编码工具已被开发出来并且在编码效率上展示出显著的改进。其中，颜色指数编码(也称为基于主要颜色的编码)技术代表像素块使用指数到调色板(主要颜色)，并进行通过利用空间冗余来编码调色板和指数。而可能的颜色组合的总数是巨大的，对于典型的屏幕内容来说，在图像区域的颜色数量通常是非常有限的。因此，对于屏幕内容材料来说，颜色指数编码变得非常有效。
在HEVC范围扩展的开发初期，已公开一些建议以解决基于调色板的编码。例如，JCTVC-N0247(郭等多人，“RCE3：用于屏幕内容编码的调色板模式的测试3.1结果”，ITU-TSG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的视频编码联合协作小组，14日会议，维也纳，奥地利，2013年7月25日-8月2日，文档：JCTVC-N0247)和JCTVC-O0218(郭等多人，“HM-12.0+REXT-4.1的调色板模式编码评价”，ITU-T SG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的视频编码联合协作小组，15日会议，日内瓦，瑞士，2013年10月23日-11月1日，文档：JCTVC-O0218)中公开的调色板预测和共享技术。在JCTVC-N0247和JCTVC-O0218中，各颜色分量(color component)的调色板被构造并发送。可以从左侧相邻的编码单元预测(或共享)调色板以降低位率。在给定块内的所有像素可使用它们的调色板指数来编码。根据JCTVC-N0247的编码处理的一个例子如下所示。
1.调色板传输：在调色板元素(element)之后，首先传输颜色指数表的大小。
2.像素值传输：在编码单元中的像素以光栅扫描顺序进行编码。对于一个或多个像素的每一个组，首先传输基于运行模式的标志，以指示正在使用运行(run)”模式或者“复制上方(copy-above)”模式。
2.1“运行”模式：在“运行”模式中，在“palette_run”(例如，M)之后，首先发信调色板指数以表示运行值。运行值指示M个样本的总数，M个样本均使用“运行”模式来编码。当前位置以及随后的M个位置不需要传输进一步的信息，因为在位流中发信指出它们具有相同的调色板指数。在YUV颜色空间的情况下，调色板指数(例如，i)也可以被所有的三个颜色分量所共享，这意味着重构的像素值为(Y，U，V)＝(palette Y[i],palette U[i],palette V[i])。
2.2“复制上方”模式：在“复制上方”模式中，值“copy_run”(例如，N)被发送以指示随后的N个位置(包括当前位置)，其调色板指数与上一行对应的调色板指数是相同的。
3.残值(residue)的传输：在阶段2中发送的调色板指数被转换回像素值并用作预测。使用HEVC残差编码(residual coding)来发送残值信息，以及被添加至重构的预测。
在JCTVC-N0247中，每个分量的调色板均被构造和发送。可以从左侧相邻的编码单元预测(共享)调色板，以降低位率。在JCTVC-O0218中，调色板中的每个元素均为三元组(triplet)，代表三个颜色分量的特定组合。横跨编码单元的调色板的预测编码被移除。
另一基于主要颜色的编码(颜色指数编码)方法由郭等多人所公开的。在JCTVC-O0182中(Guo等多人，“AHG8：基于主要颜色的屏幕内容编码”，ITU-T SG 16WP 3和ISO/IECJTC 1/SC 29/WG 11的视频编码联合协作小组，15次会议：日内瓦，瑞士，2013年10月23日-11月1日，文档：JCTVC-O0182)。根据JCTVC-O0182，各分量的调色板被构造和发送。然而，取代从左侧编码单元来预测整个调色板，调色板的个别条目可以从上方的编码单元或左侧的编码单元的准确对应的调色板来预测。
根据JCTVC-O0182，预测编码方法应用于指数以传输像素值，其中像素线可以通过不同的模式进行预测。具体来说，有3种线模式可用于像素行，即水平模式、垂直模式和正常模式。在水平模式下，在同一行中的所有像素具有相同的值。如果该值是与上方的像素行的第一像素相同，只有行模式信令位被发送。否则，该指数值也被发送。在垂直模式中，当前像素线与上方像素线是相同的。因此，只有行模式信令位被发送。在正常模式下，行中的每个像素被分别预测。对于每个像素，左侧或上方的相邻像素用作预测值，并且该预测符号被发送到解码器。此外，像素被分类为主要颜色像素(major color pixels)和例外像素(escapepixels)。对于主要彩色像素，解码器使用主要颜色指数和调色板重构的像素值。对于例外像素，编码器将进一步发送像素值。
因此，需要进一步提高与颜色指数编码相关的编码效率的方法。
发明内容
本发明公开一种视频数据块的颜色指数编码的方法和装置，其使用包括图像搜索复制模式的指数或像素值预测。根据本发明，当前搜索图案是基于一个或多个先前已编码像素来确定。一个或多个预测因素是根据在当前块的当前像素的当前指数或像素值的当前搜索图案获得的。使用预测因素，编码或解码被应用至包括当前像素的一个或多个随后的像素的一个或多个随后的指数或像素值。在一个最简单的情况下，一个或多个先前已编码像素对应于在当前像素的左侧的单个先前已编码像素，以及所述一个或多个随后的像素仅包括当前像素。搜索模式可以基于一个或多个先前已编码指数。所述一个或多个先前已编码指数可以对应于单个颜色指数或联合颜色指数。运行长度可以用来指示使用预测编码因素的随后的像素的数量。
该预测因素可以根据利用图案关系表的当前搜索图案来获得，其中，每一个搜索图案指向图案关系表中的一个条目，以及图案关系表中的每一条目包括一个或多个候选预测因素。图案关系表可以存储可作为预测因素的指数值或像素值。图案关系表也可以存储用于定位目标参考像素的运动矢量值，以检索作为预测因素的各个指数或像素值。
图案关系表可以根据当前搜索图案和随后的指数进行更新。当一个或多个先前已编码像素对应于单个先前已编码像素以及所述一个或多个随后的像素仅包括当前像素时，图案关系表可以根据对应于当前像素左侧的已解码指数或像素值对和当前指数的当前候选指数或像素值来更新。如果所述一个或多个随后的指数或像素值对应于先前已解码指数或像素值的一个搜索图案，不更新该图案关系表。如果随后的指数或像素值对应于另一预测模式的现有预测图案，不更新该图案关系表。如果所述一个或多个随后的像素对应于所述图案关系表的一个现有的候选预测因素，不更新所述图案关系表。如果选定的条目的相关联的搜索图案对应于最后一次使用时间最长的搜索图案或最后一次使用的搜索图案，删除所述图案关系表中选定的条目。
如果所述图案关系表包括每个搜索图案的多个候选预测因素，选择指示用于指示所选择的候选预测因素。如果所述图案关系表包括例外指数，使用替代指数来替代所述例外指数。所述替代指数对应于预定的指数或从一个或多个相邻的已解码指数获得。
所述图案关系表可以被对应于编解码树单元、碎片或子串中的编码单位、预测单元或转换单元的多个块重复使用。在所述图案关系表被所述编解码树单元或子串中的下一个块重新使用之前，所述图案关系表被修改。图案关系表可以通过识别所述当前块与下一个块之间的颜色对应以及根据识别的所述颜色对应来修改。
扫描图案在多个方向中横跨所述当前块的所有像素，并所述多个方向与相关联的多个图案关系表用于编码或解码所述一个或多个随后的指数或像素值。所述扫描图案为水平蛇形扫描、垂直蛇形扫描、折线扫描或希尔伯特扫描。所述多个图案关系表包括与由左至右方向相关联的第一表和由右至左方向相关联的第二表。
如果所述当前像素的派生预测因素大于最大有效指数值或像素值，所述派生预测因素被预定的指数或像素值、或者派生指数或像素值代替。所述派生预测因素被对应于最小指数或像素值的所述派生指数或像素值代替，所述最小指数或像素值不是所述一个或多个预测因素的有效指数或像素值。所述派生预测因素被设置为零。
所述编码还包括复制上方模式和复制左侧模式。使用二进制代码来发信编码模式，以及使用基于上下文的编码来编码所述二进制代码。
附图说明
图1A-1B为根据表3的颜色指数表将相邻像素的颜色值转换为颜色指数的示例，其中在图1A中的相邻像素值被转换为图1B中的相邻像素指数。
图2为本发明一实施例的使用图案搜索复制模式(copy-by-pattern-searchmode)的用于预测块的指数的水平移动扫描顺序的示意图。
图3为根据扫描方向生成用于不同图案关系表(pattern relation table，PRT)的不同更新指数对(updating index pairs)的示意图。
图4为使用一个扫描方向的数据来更新多个图案关系表的示意图。
图5A-5B为根据先前的编码模式和指数预测说明在指数预测中的冗余的实施例。
图6为根据本发明的一实施例的用于颜色指数或像素值编解码的系统使用包括图案搜索复制模式的流程图。
具体实施方式
在本发明中，公开了改善颜色指数编码的性能的各种技术。特别是，新的复制运行模式，使用一个或多个先前已解码的指数来识别当前指数的指数预测候选。
“图案搜索复制”模式
本发明中揭露一种新的复制运行模式，命名为图案搜索复制模式。与运行模式和复制上方模式相类似，当使用图案搜索复制模式时，值“copy_run”(例如，N)被发送或被导出以指示随后的N个位置(包括当前位置)，调色板指数等于图案搜索派生指数(pattern-search-derived indices)(也被称为候选指数预测)。
使用先前的K个已解码像素的像素来获取图案搜索派生指数，以查找先前已解码指数的相同图案。然后，使用图案搜索派生指数来编码从当前位置开始的随后的N个指数。K可以被传输或派生。N和K为大于或等于1的整数。
先前的K个已解码像素可位于非连续位置。先前的K个已解码指数可以位于位置的特殊图案。例如，先前的2个已解码像素可以是上方和左侧的样本。在K等于1的情况下，使用先前的单个已解码指数作为搜索图案。例如，先前的单个已解码像素可以是上方的样本。在另一个例子中，先前的单个已解码像素可以是左侧的样本。
根据一个实施例，该解码器可以检查随后的N个指数的冗余的候选。如果有随后的N个指数的任意两个候选是相同的，冗余的候选可以被删除。因此，解码器可以使用剩余的候选。
在JCTVC-O0182中，联合颜色指数由三个颜色指数组成。本发明的一个实施例也可以基于单个颜色指数。相应地，K个已解码指数可对应联合颜色指数(joint colorindices)或单个(individual)颜色指数。在K个已解码指数对应联合颜色指数的情况下，解码器将使用联合颜色指数图案来搜索先前已解码指数的匹配图案。当匹配图案被查找到时，通过图案搜索派生指数来编码N个随后的联合颜色指数。
如果K个已解码指数是单个颜色指数，解码器使用单个颜色指数模式，以在先前已解码单个指数中搜索匹配的图案。在这种情况下，编码随后的N个像素的指数的总数量将是对应于N个图案搜索派生指数的N*X个单个颜色指数。X可以对应于颜色分量的数目，并且可以被传输或派生。
为了避免图案搜索，编解码系统可以使用图案关系表(pattern relation table，PRT)来确定当前搜索图案的调色板预测。解码器可以建立图案关系表，并继续跟踪其最后出现的位置。
当先前的样本包括例外像素时，解码器可以使用最近的(nearest)非例外像素来查找其最后出现的位置。然后，解码器使用不包括例外像素的位置的随后的N个样本来作为图案搜索派生指数。
根据一实施例，图案关系表可以自适应地更新。解码器可以检查先前的K个已解码指数和随后的N个指数之间的关系。如果随后的N个指数与已经在表中的图案指数相同，解码器可以跳过图案关系表的更新。图案关系表更新期间，解码器可以检查先前的K个已解码指数和最后出现的更新位置的随后的N个指数之间的关系。N可以被传输或派生。如果随后的N个指数对应于另一个预测模式的一个现有的预测图案，该解码器可以跳过更新。
在K＝1和N＝1的情况下，如果随后的N(即，1)个指数等于先前的K(即，1)个已解码指数，解码器可以跳过更新。
一些图案关系表更新的例子列举如下：
·如果随后的1个指数等于先前的1个已解码指数，解码器可以跳过图案关系表的更新。
·如果随后的2个指数等于先前的1个已解码指数，解码器可以跳过更新。
·如果随后的1个指数等于先前的2个已解码指数其中之一，解码器可以跳过更新。
·如果随后的2个指数等于先前的2个已解码指数其中之一，解码器可以跳过更新。
此外，在解码时，解码器保持图案关系表以记录先前的K个已解码指数和随后的N个指数之间的关系。在解码新的N个指数之前，解码器使用先前的K个已解码指数来搜索随后的N个指数的预测图案。N和K可以被传输或派生。
图案关系表举例如表1所示。第一列是先前的K个已解码指数。在表1的实施例中，图案关系表具有先前的K个已解码指数的条目(entry)的总数为X。与先前的K个已解码指数相关的每个搜索图案指向图案关系表中的一个条目。每一个条目都有P个候选预测因素(candidate predictors)。解码器可以使用正被解码的当前像素的先前的K个已解码指数，来确定P个候选以作为随后的N个指数的候选预测因素。
表1
在另一个例子中，“随后的N个指数的候选”可包括Z个指数，随后的N个指数是来自于Z个指数。另一个例子是，Z＝1和随后的N个指数都等于该同1个指数。
图案关系表中的先前的K个已解码指数可以是联合颜色指数或单个颜色指数。在图案关系表中的P个候选可以是颜色联合指数或单个颜色指数。
在表1的例子中，图案关系表中具有随后的N个指数的多个候选(即，P个)。该解码器可以检查在P个候选中是否有随后的N个指数的相同的候选。如果有，解码器可以删除冗余的候选，并且仅使用剩余的候选。
为了提高解析吞吐量(parsing throughput)，如果P个候选包括任何例外指数，例外指数可被设置为非例外指数(例如，idx_re)。非例外指数可以被传输或派生。非例外指数可以设置为0，或设置为具有最高出现率(highest occurrence)的指数。非例外指数也可以来自相邻的非例外指数。在这种情况下，特定的指数可以用来表示在哪里复制相邻的重构的像素值。例如，相邻的重构的像素值可以来自左上方(above-left，AL)、右上方(above-right，AR)、左下方(left-down，LD)、上方(above，A)或左侧(Left，L)的像素。
图案关系表的条目(即，在示例的表1中的行)的数量，可以是先前的K个已解码指数的可能组合的最大数量。在图案关系表中，可以跳过第一列(即，对应于先前的K个已解码指数的搜索图案)。该解码器可以在派生的条目中不经过表搜索就很容易地定位候选。
如果图案关系表的条目(行)的数量不是先前的K个已解码指数的可能组合的最大数量，解码器可以保持小大小的指南表(guide table，GT)，小大小的指南表指示如何基于先前的K个已解码指数在图案关系表中寻找候选。例如，GT可具有对应于先前的K个已解码指数的可能组合的最大数量的N_max个条目。GT可以使用每个条目1位来表示在图案关系是否有对应于先前的K个已解码指数的有效候选(valid candidate)。如果没有有效候选，可以跳过图案关系表的搜索。
图案关系表的条目(行)的数量，可以限制在不超过最大大小(例如，size_max)以降低表的大小。最大大小可以被传输或派生。在解码进程中，如果条目的大小大于size_max，一个或多个条目将被删除，在表的更新期间新的条目会被添加到图案关系表中。可以根据条目最后一次使用的时间来获取需被删除的条目。也可以根据条目被使用的频率来获取需被删除的条目。被删除的条目可对应于最后一次使用时间最长(the longest latest-used-time)的条目，即FIFO(First In First Out)。删除的条目也可以是使用最少的条目。
在更新图案关系表时，解码器可以检查先前的K个已解码指数和更新随后的N个指数的候选之间的关系。如果随后的N个指数对应于另一个预测模式的一个现有的预测图案，该解码器可以跳过更新。如果更新候选等于在图案关系表中的其他候选，解码器可以跳过更新。如果更新的候选与先前已解码指数相等，解码器可以跳过更新。
在更新图案关系表时，解码器可以检查先前的1个已解码指数和更新随后的1个指数的候选之间的关系。如果先前的1个已解码指数等于随后的1个指数，解码器可以跳过更新。
在另一个例子中，在更新图案关系表时，解码器可以检查先前的K个已解码指数和更新随后的N个指数的候选之间的关系。如果随后的N个指数对应于另一个预测模式的一个现有的预测图案，该解码器可以跳过更新。
图案关系表可以在编码单元(CU)、预测单元(PU)或转换单元(Transform Unit，TU)间传播。换句话说，多个编码单元、预测单元或转换单元之间可以共享(即重复使用)图案关系表。图案关系表只需要在子串(slice)、碎片(tile)或编解码树单元(Coding treeUnit，CTU)的开始处初始化。当图案关系表在编码单元/预测单元/转换单元间传播时，可以在传播之前修改表。
表修改规则的示例性流程如下：
·从编码单元A至编码单元B传播主要颜色表；
·比较编码单元A和编码单元B的主要颜色表，并查找相应的颜色；以及
·根据查找的相应的颜色关系，将编码单元A的图案关系表中的指数修改至编码单元B的新的图案关系表。
查找相应的颜色的方法可以基于编码单元A的图案关系表和编码单元B的图案关系表之间的颜色差异。例如，如果所选择的颜色的差异小于阈值(例如，“thrd_c”)，所选择的颜色则是对应的颜色。阈值可以被传输或派生。
在基于运行的颜色指数编码中，指数编码模式(例如，复制上方模式、复制左侧模式和JCTVC-O0182中揭露的无预测模式)需被发信，如此一来，解码器可以正确地重构指数数据。除了先前揭露的编码模式外，图案搜索复制模式可被用作一种附加的编码方式。表2中示出了根据本发明的一实施例的伴随JCTVC-O0182的指数编码模式发信的发信指数编码模式的示例。基于本发明的指数编码模式的信号可以应用于正常线模式(normal linemode)，其中该指数是像素的预测(pixel-wise predicted)。然而，基于本发明的指数编码模式的信号也可应用于像素的指数预测(pixel-wise index prediction)。
表2
如果将被编码的像素相邻于当前编码单元的边界，本发明的一个实施例采用当前编码单元的相邻像素(neighboring pixels，NPs)作为先前的K个已解码指数以及作为先前的K个已解码指数的部分来搜索图案关系表。
根据主要颜色表，相邻像素的像素值可以被转换成颜色指数。转换后的颜色指数然后用来预测当前编码单元的颜色指的。表3说明了可用于将相邻像素的像素值转换为颜色指数的颜色指数表的示例。图1A和图1B示出了根据表3中的颜色指数表来将相邻像素的重构的颜色值转换成颜色指数的实施例。在图1A中，相邻像素显示为具有填充图案的正方形。颜色值为显示在圆括号中的数量。根据表3，这些颜色值被映射到颜色指数。相邻像素的颜色值和相应的颜色指数如图1B所示。干净的方块对应于将被预测的当前块(例如，8×8的编码单元)的像素。
表3
根据本发明，相邻像素可以是任何先前已解码的或重构的像素，包括空间上的相邻像素或时间上的相邻像素。相邻的像素可以是没有任何环路滤波(例如，样本自适应偏移(sample adaptive offset，SAO)或高效视频编码(HEVC)标准披露的去块滤波)的重构的像素。相邻像素也可以是通过样本自适应偏移、去块滤波或上述两者组合的重构的像素。时间上的相邻像素可以是在参考图像中的同位位置的像素或通过运动矢量指明的位置的像素，其中运动矢量可以是指向面见参考图像(interview reference picture)的视差矢量(disparity vector，DV)或指向当前图像的块矢量(block vector，BV)。在图1a和图1b为例，NPS对应的像素位于最近以上行和最近的左栏。
图案关系表存储像素值
表1中示例的图案关系表意味着存储对应于指数值的随后的N个指数的候选。然而，图案关系表也可以存储像素值而不是指数值。当一值“copy_run”(例如，N)被传输或派生以指示随后的N个位置(包括当前位置)时，预测的像素值等于图案搜索派生像素值。N可以是1。预测的像素值可以等于重构的像素值。更新的方法可以与存储指数值的图案关系表的更新方法相同。图案关系表在对应于一个先前的K个指数图案的每个条目中可包括Z个像素值，以及随后的N个像素值是来自于Z个像素的值。Z可以是任何大于或等于1的整数。
存储像素值的图案关系表类似于存储像素指数的表1。第一列为先前的K个已解码指数。解码器可以使用当前解码指数的先前的K个已解码指数来确定图案关系表的条目(即，一行)，以为随后的N个像素值查找作为预测的P个候选。然而，在这种情况下图案关系表存储像素值而不是指数。
当图案关系表存储像素值而不是指数时，在前面提到的存储指数的情况下的各种的配置、使用情况、表的更新和冗余去除方法都可以适用于当前的情况。例如，K可以是1，以及N也可以是1。图案关系表可以在有或没有修改的情况下在编码单元/预测单元/转换单元间传播。在图案关系表在编码单元/预测单元/转换单元间传播的情况下，图案关系表传播可以在子串层级(slice-level)、碎片层级(tile-level)、编解码树单元行层级(CTU-row-level)或编解码树单元层级(CTU-level)进行重置。当名叫波前并行处理(WavefrontParallel Processing，WPP)的进程被应用时，重置可以被开启。对于重置进程，图案关系表可以被设置为一预定义的或派生的值，例如，第一个图案关系表的候选为0和第二个图案关系表的候选为1，或从其右上块继承图案关系表。波前并行处理的特征用于HEVC，其中编解码树单元的每一行可以被作为子数据流(sub-streams)由多个编码或解码线程(thread)并行处理。为了限制编码效率的下降，处理命令的波前图案确保对空间上的相邻的依赖是不改变的。
图案关系表在编码单元/预测单元/转换单元间传播并伴随修改的一个例子如下。相应与当前编码单元和预测(或先前的编码单元)之间的调色板的值可首先被确定。条目位置和候选值可以根据相应的值来改变。
对存储像素值的图案关系表，在预测表中的先前的K个已解码指数可以是联合颜色指数或个别颜色指数。在预测表中的P个候选可以是联合颜色指数或单个颜色指数。在一个例子中，先前的K个已解码指数可以来自一个或多个分量的颜色指数(component-wisecolor indices)。
图案关系表的更多实例
下面的例子中，图案关系表可应用于存储像素指数和存储像素值这两种情况。在一个例子中，当获取先前的K个已解码指数时，对于不同的颜色分量，图案关系表可以使用单个位深度(individual bit depth)。例如，每个指数的颜色分量1的H1最高有效位(MSBs)、颜色分量2的H2最高有效位、颜色分量3的H3最高有效位可以用来获取先前的K个已解码指数。颜色分量可对应于R/G/B/或Y/U/V格式。为深度H1、H2和H3可以是相同的或不同的。更重要的颜色分量(例如，Y/U/V中的Y)可以使用更多的位，如H1>＝H2>＝H3>或H1>＝H3>＝H2。在Y/U/V格式的情况下，H1最高有效位可用于Y分量。H1/H2/H3位深度可以是3/3/1、3/1/3、3/3/0、3/0/3或2/2/2。
如前面所述，P可以是1或更大。当P大于1时，编码器可能需要发信(例如，“USED_CAND”)使用哪一个候选。在发信当前像素使用哪一个候选时，不同的上下文模型(contextmodel)可用于根据先前的信令来编码当前像素。
在一个例子中，可使用P个上下文模型，以及上下文模型是来自于先前已解码的候选信号。解码器可存储最新的候选信号，并将其用于基于上下文的解码。这个最新的候选信号可以在有或没有修改的情况下在编码单元/预测单元/转换单元间传播。
在另一个例子中，可以使用P个上下文模型，以及上下文模型是来自于先前已解码的候选信号和相同的“先前的K个已解码指数”。再次，解码器可以存储“先前的K个解码指数”的最新的候选信号。图案关系表可以在有或没有修改的情况下在编码单元/预测单元/转换单元间传播。
上述揭露的最新的候选信号/图案关系表传播可以在子串层级、碎片层级、编解码树单元行层级或编解码树单元层级进行重置。当应用WPP时，重置可以被开启。对于重置进程，最新的候选信号/图案关系表可以被设置为预定义的或派生的值(例如，0)或从其右上块继承最新的候选信号/图案关系表。
在K＝1、N＝1和P＝2的情况下，更新图案关系表的示例描述如下。
·更新之前，解码器可以检查更新的候选是否等于先前已解码指数或在第一条目中的候选(即，候选1)。如果是，解码器可以跳过更新。
·如果更新的候选等于在图案关系表中的先前已解码指数条目的候选(包括候选1或不包括)，解码器可以删除在图案关系表中的相同候选并转移其他候选。
·放置更新的候选至第一条目(即，候选1)。
上述更新程序对应基于FIFO的方法。“第一条目(即，候选1)”可以是预定义的条目。当更新的候选是逃避颜色时，解码器可以跳过更新。
在另一个例子中，在更新图案关系表之前，解码器也可以检查更新的候选是否等于其他的指数预测，如上方样本、左侧样本、左上方样、右上方样本或一些选定的颜色指数，如果更新的候选等于指数预测中的一个，可以跳过更新。
在另一个基于图案搜索复制模式的实施方案中，图案关系表存储运动矢量(MV)来代替指数，以编码当前像素。运动矢量被用来定位参考像素，参考像素的参考指数被用作当前像素的预测指数。类似于图案关系表存储指数的情况下，先前的K个已解码指数被用来寻找在先前已解码指数中的相同图案。然后，随后的N个指数将使用根据运动矢量得到的参考指数来被编码。
除了指数(即参考指数)基于图案关系表中的运动矢量来定位，与图案搜索复制模式相关的配置、使用情况、表的更新和冗余去除的方法，在图案关系表存储运动矢量的情况下和在图案关系表存储指数的情况下相类似。
在图案关系表存储指数的情况下，像素值可以替代指数值被直接预测。当一值“copy_run”(例如，N)被传输或派生以指示对于随后的N个位置(包括当前位置)，预测像素值等于图像搜索派生像素值。预测像素值可以等于重构的像素值。同样，运动矢量指向的参考像素的重新取回的(retrieved)像素值的可以替代指数直接作为预测。另外，在图案关系表存储指数的情况下，发信候选选择(即，P)可以根据先前的发信使用不同的上下文模型。这也适用于图案关系表存储运动矢量的情况。
在本发明的一个实施例中，图案搜索复制模式可以根据扫描方向自适应地使用不同的表。对于不同的扫描顺序，先前已解码指数(先导指数)和将被编码的指数之间的位置关系将是不同的。因此，本发明的一个实施例使用不同的表或候选来记录指数转换图案，并根据预测方向来预测讲被编码的指数。根据本发明的一个实施例，对于Y个扫描方向，该解码器可以保持X个图案关系表/候选，其中X和Y为大于0的正整数。
如图2所示的水平横跨扫描顺序(horizontal traverse-like scanning order)其包括三个扫描。这种扫描图案在文献中也被称为水平蛇形扫描(horizontal snakescan)。三个扫描方向对应于由左至右、由右至左和由上至下。对于Y扫描方向，解码器可以保持X图案关系表。在X＝3和Y＝3的情况下，有分别对应于由左至右、由右至左和由上至下的三个表(即，图案关系表)。在下面的描述中，进一步假设该系统使用先前的1个(即，K＝1)已解码指数。因此，只有一个先前已解码指数用于图案搜索以在图案关系表定位预测。在K＝1的情况下，为了方便起见，一个先前已解码指数被称为先导指数(pilot index)。当扫描方向是由左至右时，解码器使用先前已解码指数(即，当前像素的左侧位置)作为先导指数，以搜索由左至右的图案关系表，来获得图案关系表的候选。当扫描方向是由右至左时，解码器使用先前已解码指数(即，当前像素的右侧位置)作为先导指数，以搜索由右至左的图案关系表。当扫描的方向是由上至下时，解码器使用先前已解码指数(即，当前像素的上方位置)作为先导指数，来搜索由上至下的图案关系表。
如果X不等于Y，一些扫描方向将共享相同的表。例如，图2所示的X＝2和Y＝3的横跨扫描。当扫描方向是由左至右时，解码器使用先前已解码指数作为先导指数以搜索第一图案关系表。当扫描方向是由右至左时，解码器搜索第二图案关系表。当扫描的方向是由上至下时，解码器可以搜索上述图案关系表中的一个或跳过图案关系表预测。
用于自适应扫描顺序的表更新进程类似于具有固定扫描顺序的情况。然而，对于不同的扫描方向，该表被分别更新。在K＝1和N＝1的情况下，先前的K个已解码指数变成先前的1个已解码指数(即，先导指数)。基于指数对(先导指数，候选指数)进行表更新。在使用不同的扫描方向时，解码器使用先前的指数和当前指数，根据解码指数后的扫描方向，生成不同的更新指数对。
图3为根据扫描方向生成用于不同图案关系表的不同更新指数对的示例。例如，(a，b)对应于第三行中的2个像素的指数，其中a为先前的指数，b为当前指数。为了更新由左至右的图案关系表，使用指数对(先导指数，候选指数)＝(a，b)，这意味着a用于查找要更新的条目，b为要更新的候选。另一方面，为了更新由右至左的图案关系表，可通过交换两个指数来形成指数对(先导指数，候选指数)，即，(当前指数，先前的指数)＝(b，a)。因此，使用指数值b用来查找要更新的条目，a为要更新的候选。为了更新由上至下的图案关系表，解码器可以使用(上方的指数，当前指数)＝(T，R)来作为(先导指数，候选指数)。
图4为使用一个扫描方向的数据来更新多个图案关系表的示意图。第二行中的数据对的(b，a)具有由右至左的扫描方向。相应地，(先前的指数，当前指数)对应于(b，a)，以及(b，a)对被用作为(先导指数，候选指数)来更新由右至左的图案关系表。另一方面，(a，b)对被用作为(先导指数，候选指数)来更新由左至右的图案关系表。此外，(c，b)对被用于更新由上至下的图案关系表。如图4所示由上至下的扫描方向中的(d，e)对可以被用作为(先导指数，候选指数)来更新由上至下的图案关系表。(d，e)对也可用于其他表的更新。
不同扫描方向的不同的表可以合并成一个表。例如，第一扫描方向具有L1个候选，…，以及第M扫描方向具有LM个候选。这M个，表可以合并成一个表，其包括的候选总数为L个，其中L＝L1+…+LM。
解码器可以搜索与当前方向不同的扫描方向相关的图案关系表。例如，如图3所示，扫描方向是由左至右，先前的指数是a。解码器可以使用指数a来在由右至左的图案关系表中搜索候选。匹配的候选(即，指数a)对应的条目数(即，表1中的行数)可以用来预测当前的要编码的指数。对于使用其他扫描方向的情况，可以被推导出类似的程序来。
虽然上面显示的水平蛇形扫描图案是说明与扫描方向相关的多个图案关系表的实例，该实例也可以扩展到其他的扫描顺序，如(水平/垂直)光栅扫描、(水平/垂直)横跨扫描(即蛇形扫描)、或希尔伯特(Hilbert)扫描。如上所揭露的表更新进程也可应用于不同扫描顺序的情况。相似的，如上所揭露的在另一方向使用与一个方向相关的图案关系表也可以应用于不同的扫描图案。
在一些扫描方向上，可以禁用图案关系表模式。例如，如图2所示的由上至下方向上，可以禁用图案关系表模式。
无效图案关系表指数纠正(rectify)
在上述的图案搜索复制模式中，如果派生的候选指数大于当前的编码单元的最大指数，则该指数无效。如果不使用例外指数，则当前的编码单元允许的指数的总数为(最大指数-1)。在这种情况下，如果它大于(最大指数-1)，那么指数是无效的。因此，本发明的一个实施例，在应用图案关系表预测之前会检查任何无效的指数，并且用派生的或固定的指数值来代替无效指数。
当无效的指数被确定时，该系统可以决定是否修改或纠正无效的指数。例如，在当前的编码单元没有使用例外指数的情况下，如果派生的候选指数大于最大指数或(最大指数-1)，不是当前的候选指数之一的最小可能指数值被用作为图案关系表的预测指数。例如，如果派生图案关系表指数候选为{25，1，10，2}，当前的编码单元没有使用例外指数的情况下(最高指数-1)为8，那么10和25这两个指数必须用最小的可能指数值来代替。相应地，在应用指数预测之前，派生的图案关系表指数候选被修改或纠正为{0，1，3，2}。请注意，{0和3}是可能的指数值的最小值，而不是有效图案关系表候选(即，1和2)。
根据先前的运行修改无效图案关系表指数
在屏幕内容编码测试模型2.0(Screen Content Coding Test Model 2.0，SCM2.0)中，如果先前的运行是复制上方运行，当使用新的复制左侧运行来编码时，当前指数不能和当前指数的上方指数相同。否则，当前指数编码可以合并到先前的运行中。图5A说明了一个示例的场景，其中的当前指数显示为“？”。先前的4个指数使用复制上方模式被编码，以及当前指数的上方指数是“8”。因此，如果当前指数是使用复制左侧模式来进行编码，则当前指数不能与上方的指数相同(即，8)。类似的冗余检查可以应用于复制左侧运行模式的情况下。在这种情况下，当前指数不能与左侧的指数相同。图5B给出一个示例的场景，其中当前指数显示为“？”。先前的4个指数是使用复制左侧模式被编码，以及当前指数左侧的指数是“3”。在这种情况下，当前指数不能为3。否则，当前指数编码可以合并到先前的运行中。在本发明中，这种冗余指数值被称为Irun_red。因此，图5A中Irun_red＝8，以及图5B中Irun_red＝3。
同样地，如果派生图案关系表指数预测与Irun_red相同，那么预测是冗余的。因此，在本发明的一个实施例中，如果任何图案关系表的预测等于Irun_red，则指数预测由固定的或派生的值所替代，例如，0或不等于其他预测或Irun_red的最小指数值。例如，在候选的数量等于1的情况下(即，P＝1)，解码器可以使用先导指数来查找图案关系表的预测。如果图案关系表的预测等于Irun_red，解码器可以用固定的或派生的值来替代图案关系表的预测。这个值可以是0。如果Irun_red为0，这个值可以是1。在候选的数量(即P)大于1市委另一个例子中，解码器可以使用先导指数来查找P个图案关系表的预测。如果任何图案关系表的预测与Irun_red相同，则解码器用固定的或派生的值来替换图案关系表的预测。这个值可以是0。另外，该值也可以设置为不等于其他非冗余预测或Irun_red的最小指数。
添加到修改或纠正的图案关系表的新指数可用于自适应地更新当前的图案关系表。更新可取决于新的指数是否被选择作为当前指数预测(即，预测命中(predictionhit))。在解码器端，解码器将使用新的指数来更新图案关系表，新的指数被添加到纠正的图案关系表，并被选择作为当前指数的预测。如果候选的数量(即，P)大于1，选定的新的指数候选可以放置在图案关系表中的第一候选位置，在图案关系表中的其他候选向下移动一个候选位置(即，FIFO)。
根据图案关系表指数删除冗余指数
在SCM 2.0中，在发信指数值之前编码器将删除冗余指数值。例如，如果先前的运行是复制上方模式，那么当前运行的上方的指数是冗余的(例如，如图5A所示的情景)。如果先前的运行是复制左侧模式，那么当前运行的左侧的指数是冗余的(例如，图5B所示的情景)。在指数重构阶段，解码器将确定删除的冗余指数值。如果解析的指数值大于或等于删除的冗余指数值，则重构的指数值为解析的指数值加上1。否则，重构的指数值为解析的指数值。
在解析阶段，解码器需要检查在图案关系表中的任何冗余指数的几个条件。例如，如果先前的运行是复制上方模式以及上方的样本并不编码来作为例外指数(例如，如图5A所示的场景)，那么上方的指数可视为冗余指数值，并且从指数编码中删除。否则，冗余指数值是无效的。相似地，对于复制左侧模式，也可以识别冗余指数。
举例来说，如果先前的运行模式是复制上方模式，上方的指数(例如，3)和图案关系表指数(例如，1)是冗余的。因此，有2个冗余指数，{1，3}。在解析阶段，这两个冗余的指数值被删除。
为了降低解析复杂度，在本发明的实施例中，在指数编码中移除了冗余指数的固定数量(例如，1)。例如，如果有2个冗余指数，最小的一个被指定为冗余指数。因此，在解析阶段，只有可能的指数值的固定数量(即，1)被删除。在重构阶段，通过确定所有冗余指数的最小指数来确定删除的冗余指数。
此外，在当前编码单元中具有例外指数的情况下，如果派生图案关系表候选指数大于最大指数或(最高指数-1)，如上披露的图案关系表纠正进程可以用来删除冗余指数。
举例来说，如果先前的运行模式是复制上方模式，上方的指数(例如，3)和图案关系表指数(例如，1)是冗余的。因此，有2个冗余指数，{1，3}。在解析阶段，只有一个冗余指数值被删除。在重构阶段，删除的指数被计算为1(所有冗余指数中的最小一个)。
在另一个例子中，如果先前的运行模式是复制上方模式，上方的指数为3，图案关系表的指数为20，以及当前编码单元的(最高指数-1)为10，那么就有两冗余指数，{0，3}。在这个例子中，图案关系表指数20被指数0替代。在解析阶段，只有一个冗余指数值被删除。在重构阶段，因为所有冗余指数的最小一个为0，因此删除的指数被确定为0。
图案关系表运行模式发信
如果当前编码单元的当前调色板中的颜色数量很小，本发明的实施例可以禁用图案搜索复制模式。如果可能的指数值很少，则系统不需要许多预测模式。因此，一些模式可以被禁用，以节省模式发信所需的位(bit)。例如，如果当前编码单元的最大可能的指数值小于固定的或派生的数量，则禁用图案搜索复制模式。例如，固定数量可以等于2。如上所述，数量可以取决于在纠正进程之后图案搜索复制预测是否可以纠正至有效指数值。
如果当前调色板中的颜色数量很小，本发明的另一实施例可以降低图案关系表中的候选数量以及减少候选指数发信。例如，如果当前编码单元的最大可能指数值小于固定的或派生的数量(例如，Thrd_P)，图案关系表的候选的数量可以减少到较小的数量(例如，P_R)。作为一个例子，Thrd_P可以是3以及P_R可以是1，候选指数发信被禁用。另一个例子中，Thrd_P和P_R可以是相关的，如Thrd_P＝N_P，以及P_R＝(N_P-2)，其中N_P是整数。如果在图案关系表中的P_R个候选中存在任何无效或冗余指数，图案关系表可以使用上述的进程来纠正。如果图案搜索复制模式被禁用或图案关系表的候选的数量被减少，图案关系表的更新进程可以自适应地执行。
这里揭露的图案搜索复制模式(也叫图案关系表模式)也可以结合其他调色板编解码模式。例如，图案关系表模式可以结合传统的调色板编解码模式：指数模式和复制上方模式。这些调色板编解码模式的示例性语法设计如表4所示。
表4
运行模式语法 运行模式
10 复制上方模式
11 图案关系表模式
0 指数模式(复制左侧)
运行模式的语法可以使用两个语法模型(例如，CTX0和CTX1)的基于上下文的编码来被编码。解码器可以使用上方的运行模式或先前的运行模式来推断可能的当前运行模式。例如，如果上方的像素的运行模式是指数模式，当前运行模式很可能是指数模式。类似地，如果先前的像素(例如，左侧像素)的运行模式是指数模式，当前运行模式可能是指数模式。因此，如果上方的(或先前的)运行模式是指数模式，则可以使用第一语法模型来编码第一位，否则使用第二语法模型。如果上方的(或先前的)运行模式是复制上方模式，则可以使用第一语法模型来编码第二位，否则使用第二语法模型。
在另一个例子中，如果上方的(或先前的)运行模式是指数模式，则可以使用第一语法模型来编码第一位，否则使用第二语法模型。如果上方的(或先前的)运行模式是是图案关系表模式，则可以使用第一语法模型来编码第二位，否则使用第二语法模型。
在另一个例子中，语法模型的两个集合(set)可用于不同的位。例如，语法模式CTX0_0和CTX0_1用于第一位，以及语法模型CTX1_0和CTX1_1用于第二位。如果上方的(或先前的)运行模式是指数模式，则可以使用语法模型CTX0_0编码第一位，否则使用语法模型CTX0_1。如果上方的(或先前的)运行模式是复制上方模式，则可以使用语法模型CTX1_0来编码第二位，否则使用语法模型CTX1_1。
在另一个例子中，如果上方的(或先前的)运行模式是指数模式，则可以使用语法模型CTX0_0来编码第一位，否则使用语法模型CTX0_1。如果上方的(或先前的)运行模式是是图案关系表模式，则可以使用语法模型CTX1_1来编码第二位，否则使用语法模型CTX1_0。
如果图案关系表模式被发信，然后候选指数被发信以指示，如果需要(例如，P＞1)时，哪一个图案关系表的候选用于预测。
表4显示了用于包括图案关系表模式的运行模式的信号位(signaling bits)的示例，也可以用于发信其它的位。表5说明了为运行模式设计的信号位的另一个例子。
表5
运行模式语法 运行模式
1 复制上方模式
01(or 00) 图案关系表模式
00(or 01) 指数模式(复制左侧)
再次，基于上下文的编码可用于信号位。例如，两个语法模型，可以使用CTX0和CTX1。可以基于上方像素的运行模式或先前像素的运行模式来选择语法模型。例如，如果上方像素的运行模式是复制上方运行模式，则使用CTX1。如果上方像素的运行模式是图案关系表模式或指数模式，则使用CTX0。
表6说明了为运行模式设计的信号位的另一个例子。
表6
运行模式语法 运行模式
10(or 11) 复制上方模式
11(or 10) 图案关系表模式
0 指数模式(复制左侧)
如果系统还包括复制先前模式，上面的表可以被修改以适应表7所示的附加模式。
表7
类似先前的例子，可以使用两个语法模型(CTX0和CTX1)来编码信号位。可以使用上方像素的运行模式或先前像素的运行模式来选择上下文模型。例如，如果上方像素的运行模式是复制上方模式或复制先前行模式，则使用上下文模型CTX1。如果上方像素的运行类型是图案关系表模式或指数模式，则使用语法模型CTX0。
可以使用单个的上下文模型(例如，CTX2和CTX3)来编码第二位。系统可以使用第一已解码位或当前运行模式来选择上下文模型。例如，如果第一已解码位为0，可以使用上下文模型CTX2。如果第一已解码位为1，可以使用语法模型CTX3。
为了编码与运行模式相关联的运行长度，可根据当前运行类型选择不同的上下文模型集合。例如，如果有N个运行类型，则可以使用对应于N个运行来兴的N个上下文组来编码运行长度。在另一个例子中，如果有N个运行类型，可以使用M(M<N)个上下文集合来编码运行长度。一些运行类型可以共享相同的上下文模型集合。例如，图案关系表模式、指数模式(复制左侧)可以共享相同的上下文模型集合。在另一个例子中，复制上方模式和复制先前行模式可以共享相同的上下文模型集合。
将本发明的一实施例的编解码系统的性能与参考比较系统(anchor system)进行比较。参考比较系统对应于基于SCM-2.0的系统，其中使用包括复制上方模式和复制左侧模式的调色板编解码模式。本发明实施例还包括其他的图案关系表模式。基于各种编码配置来进行比较，各种编码配置包括所有帧内(All Intra，AI)、随机存取(Random Access，RA)和低延迟B帧(Low-delay B frame，LB)。比较结果总结在表8中。如表8所示，对于AI、RA和LB配置，其位率的性能改善分别为1.2％、0.4％和0.4％。
表8
失真编码BD率 AI RA LB
YUV,具有移动的文本&图像,1080p -1.2％ -0.4％ -0.4％
图6为根据本发明一实施例的用于颜色指数预测的系统使用包括图案搜索复制模式的编码模式的流程图。在步骤610中，系统接收与当前块相关的输入数据。对应于当前块的像素数据或颜色指数的输入数据在编码器端被编码，或对应于当前块的编码数据或编码的颜色指数的输入数据在编码器端被编码。输入数据可以从存储器(例如，计算机内存、缓冲区(RAM或DRAM)或其他媒体)或从处理器中取回。在步骤620中，为每个目标编码像素确定一个或多个先前已编码像素。一个或多个先前已编码像素被配置在相对于目标编码像素的一个或多个选定的位置。例如，一个或多个先前已编码像素对应于两个先前已编码像素，以及两个先前已编码像素可配置为目标像素的上方的一个像素和左侧的一个像素。此外，一个或多个先前已编码像素在目标编码像素之前被编码或解码。因此，当目标像素被处理时，一个或多个先前已编码像素的已解码指数或像素值将会是可用的。在步骤630中，确定每个目标搜索图案的一个或多个目标预测因素，其中每个目标预测因素来自于目标编码像素的目标指数或像素值，以及目标搜索图案来自于目标编码像素的一个或多个先前已编码像素。目标搜索图案可以对应于一个或多个先前已编码像素的已解码的指数或像素值。在这一步骤中，使用在当前像素之前已经编码的像素来捕获搜索图案和随后的像素(即，目标编码像素)之间的过渡关系(transitional relationship)。为了编码当前像素，在步骤640中首先确定当前像素的当前搜索图案。当前像素的当前搜索图案是用于图案搜索复制模式，当前像素的当前搜索图案使用对应于当前像素的一个或多个先前已编码像素值来确定。当前搜索图案对应于配置在相对于当前像素的所述一个或多个选定位置上所述当前像素的一个或多个先前已编码像素。再次，当前搜索图案对应于当前像素的一个或多个先前已编码像素的已解码指数或像素值。在步骤650中，根据对应于当前搜索图案的所述目标搜索图案之一，获取一个或多个当前目标预测因素，并且所述一个或多个当前目标预测因素被用作当前像素的当前指数或像素值的一个或多个预测因素。如步骤660所示，使用所述一个或多个预测因素，编码或解码包括当前像素的一个或多个随后的像素。预测因素可对应于指数预测因素或像素值预测因素。
流程图为根据本发明的使用图案搜索复制模式的指数或像素值编解码的示例。本领域的技术人员可以在不背离本发明的精神下，修改每一步骤、重新安排步骤的顺序、拆分步骤或组合步骤来实现本发明。在本发明中，具体的语法和语义已被用来说明本发明的实施例。本领域的技术人员可以用不脱离本发明的精神的等效的语法和语义，来取代本发明中的语法和语义，以实现本发明。
上述描述是为了使本领域的技术人员在提供特定的应用程序文本和它的要求下实现本发明。对本领域的技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改是显而易见的，以及在本文中定义的一般原则可以应用于其他的实施例中。因此，本发明的保护范围并不局限于所示的和描述的特定的实施例，而是要符合本发明公开的原则和新颖特点的最广泛的范围。在上述的详细描述中，各种具体的细节用以提供对本发明的透彻的理解。尽管如此，本领域的技术人员应当理解，本发明能够被实现。
本发明的上述实施例中可以使用各种硬件、软件代码或两者的组合来实现。例如，本发明的一个实施例可以将一个或多个电子电路集成到视频压缩芯片中，将程序代码集成到视频压缩软件中，来执行本发明描述的处理。本发明的实施例也可以由在数字信号处理器上执行的程序代码，来执行本发明描述的处理。本发明还涉及由计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或场可编程门阵列(FPGA)来执行的一系列的功能。这些处理器可以用于根据本发明执行特殊的任务，通过执行机器可读的软件代码或由发明的特定方法定义的固件代码。可以用不同的编程语言和不同的格式或图案开发软件代码或固件代码。软件代码也可以编译为不同的目标平台。然而，在不脱离本发明的精神和范围内，软件代码的不同的代码格式、风格和语言以及配置代码的其他手段，可用以执行任务。
在不脱离本发明的精神和范围内，本发明可以其他具体形式来体现。所描述的实施例仅用作说明的目的，而不限制本发明。因此，本发明的范围是由权利要求书来界定的，而不是由上述说明来限定。本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更和润饰。

Claims (33)

1.一种编解码视频数据块的方法，所述方法使用视频编解码系统的调色板编解码，其特征在于，所述方法包括：
接收与当前块相关的输入数据；
如果所述当前块选择图案搜索复制模式，应用图案搜索复制调色板编解码至所述当前块，其中，所述图案搜索复制调色板包括：
确定当前像素的当前搜索图案，其对应于所述当前像素的一个或多个先前编解码像素，其中所述当前像素配置于关于所述当前像素的一个或多个选定的位置处，其中通过所述当前像素的所述一个或多个先前编解码像素的解码的调色板指数决定所述当前搜索图案；
通过搜索图案关系表识别与所述当前搜索图案相同的目标搜索图案，其中所述图案关系表具有一个或多个条目，每个条目与k个先前编解码像素的已解码图案指数定义的图案相关，k为正整数，且每个条目包括一个或多个候选预测因素；
选择与所述目标搜索图案相关的所述一个或多个候选预测因素之一作为所述当前像素的当前调色板指数的一个或多个预测因素；以及使用所述一个或多个预测因素，应用编码或解码至包括所述当前像素的一个或多个随后的像素。
2.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述一个或多个先前编解码像素对应于在所述当前像素左侧的单个先前已编码像素，以及所述一个或多个随后的像素仅包括所述当前像素。
3.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述目标搜索图案是从所述一个或多个先前编解码像素的一个或多个先前已解码指数获得的，以及所述一个或多个先前已解码指数对应于单个颜色指数。
4.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述目标搜索图案是从所述一个或多个先前编解码像素的一个或多个先前已解码指数获得的，以及所述一个或多个先前已解码指数对应于联合颜色指数。
5.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，运行长度用于指示使用所述一个或多个预测因素来编码的所述一个或多个随后的像素的数量。
6.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，每个搜索图案指向所述图案关系表的一条目。
7.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述图案关系表存储使用所述一个或多个预测因素的指数值或像素值。
8.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，根据所述当前搜索图案和一个或多个随后的指数或像素值更新所述图案关系表。
9.如权利要求8所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，当所述一个或多个先前编解码像素对应于单个先前已编码像素，以及所述一个或多个随后的像素仅包括当前像素，根据一指数或像素值对更新所述图案关系表，所述指数或像素值对对应于所述当前像素左侧的已解码指数或像素值和所述当前指数的当前候选指数或像素值。
10.如权利要求8所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述一个或多个随后的指数对应于所述一个或多个先前编解码像素的一个搜索图案，不更新所述图案关系表。
11.如权利要求8所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述一个或多个随后的像素对应于另一预测模式的一个现有预测图案，不更新所述图案关系表。
12.如权利要求8所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述一个或多个随后的像素对应于所述图案关系表的一个现有的候选预测因素，不更新所述图案关系表。
13.如权利要求8所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果选定的条目的相关联的搜索图案对应于最后一次使用时间最长的搜索图案或最后一次使用的搜索图案，删除所述图案关系表中选定的条目。
14.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述图案关系表包括每个搜索图案的多个候选预测因素，选择指示用于指示所选择的候选预测因素。
15.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述图案关系表包括例外指数，使用替代指数来替代所述例外指数。
16.如权利要求15所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述替代指数对应于预定的指数或从一个或多个相邻的已解码指数获得。
17.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述图案关系表可以被对应于编解码树单元、碎片或子串中的编解码单元、预测单元或转换单元的多个块重复使用。
18.如权利要求17所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，在所述图案关系表被所述编解码树单元或子串中的下一个块重新使用之前，所述图案关系表被修改。
19.如权利要求18所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，识别所述当前块与下一个块之间的颜色对应，以及根据识别的所述颜色对应来修改所述图案关系表。
20.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，扫描图案在多个方向中横跨所述当前块的所有像素，并所述多个方向与相关联的多个图案关系表用于编码或解码所述一个或多个随后的指数或像素值。
21.如权利要求20所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述扫描图案为水平蛇形扫描、垂直蛇形扫描、折线扫描或希尔伯特扫描。
22.如权利要求20所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述多个图案关系表包括与由左至右方向相关联的第一表和由右至左方向相关联的第二表。
23.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，如果所述当前像素的派生预测因素大于最大有效指数值或像素值，所述派生预测因素被预定的指数或像素值、或者派生指数或像素值代替。
24.如权利要求23所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述派生预测因素被对应于最小指数或像素值的所述派生指数或像素值代替，所述最小指数或像素值不是所述一个或多个预测因素的有效指数或像素值。
25.如权利要求23所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述派生预测因素被设置为零。
26.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，根据先前像素或上方像素如果派生调色板预测因素是冗余的，所述派生预测因素被预定的指数或像素值、或者派生的指数或像素值代替。
27.如权利要求26所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述派生预测因素被对应于最小指数或像素值的所述派生指数或像素值代替，所述最小指数或像素值不是所述一个或多个预测因素的有效指数或像素值。
28.如权利要求27所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述派生预测因素被设置为零。
29.如权利要求6所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，在解析阶段，根据先前的像素、上方像素或派生调色板预测因素，冗余指数值被删除。
30.如权利要求1所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，所述编码或解码还包括复制上方模式和复制左侧模式。
31.如权利要求30所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，使用二进制代码来发信编码模式。
32.如权利要求31所述的编解码视频数据块的方法，其特征在于，使用基于上下文的编码来编码所述二进制代码。
33.一种编解码视频数据块的装置，所述装置使用视频编解码系统的调色板编解码，所述装置包括：
接收与当前块相关的输入数据的元件；
确定当前像素的当前搜索图案的元件，其中所述当前搜索图案对应于所述当前像素的一个或多个先前编解码像素，其中所述当前像素配置于关于所述当前像素的一个或多个选定的位置处，其中通过所述当前像素的所述一个或多个先前编解码像素的解码的调色板指数决定所述当前搜索图案；
通过搜索图案关系表识别与所述当前搜索图案相同的目标搜索图案的元件，其中所述图案关系表具有一个或多个条目，每个条目与k个先前编解码像素的已解码图案指数定义的图案相关，k为正整数，且每个条目包括一个或多个候选预测因素；
选择与所述目标搜索图案相关的所述一个或多个候选预测因素之一作为所述当前像素的当前调色板指数的一个或多个预测因素的元件；以及
使用所述一个或多个预测因素，应用编码或解码至包括所述当前像素的一个或多个随后的像素的元件。
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