CN108141621B - 编解码视频数据的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频编解码的方法及装置，其使用包括调色板模式的编解码模式。在一个实施例中，使用具有赖斯参数的截断赖斯二值化流程，以生成前缀部分，并使用k阶指数哥伦布二值化流程，以生成二进制串的后缀部分，当前块中的调色板索引的总数被编解码为二进制串；或者使用具有赖斯参数的k阶指数哥伦布二值化流程。后缀部分被允许为空。在另一个实施例中，赖斯参数被确定。如果赖斯参数等于或者大于当前块尺寸的以2为底的对数，则使用比特长度等于当前块尺寸的以2为底的对数的固定长度码，与视频数据的当前块中的调色板索引的总数的变量相关的变量被二值化为二进制串。

Description

编解码视频数据的方法及装置
优先权声明
本申请要求要求在2015年10月5日提出的申请号为62/237,273的美国临时专利申请和在2015年10月7日提出的申请号为62/238,458的美国临时专利申请的优先权。上述美国临时专利申请整体以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及与视频编解码相关的语法的熵编码领域。具体而言，本发明涉及与使用可变长度前缀部分和后缀部分的调色板索引映射相关的语法的二值化的技术。
背景技术
高效视频编码(High-efficiency video coding，HEVC)是近几年发展的新的编码标准，在HEVC系统中，H.264/AVC固定尺寸的宏块由灵活块代替，其称为编码单元(codingunit，CU)，编码单元中的像素共享相同的编码参数来提高编码的效率。编码单元可以从最大的编码单元(largest coding unit，LCU)开始，其在HEVC中也被称为编码树单元(codedtree unit，CTU)，除了编码单元的概念，预测单元(prediction unit，PU)的概念也在HEVC中被引入。一旦完成了编码单元分层树的划分，根据预测类型和预测单元分割，每个叶编码单元被进一步分割一个或多个预测单元。
对比具有连续色调的传统自然视频，屏幕内容视频常常包括较少导频颜色和尖锐边缘与边界。几种新的工具目前处于研究中，以用于HEVC屏幕内容编码(Screen ContentCoding，SCC，)的扩展中，例如，在JCTVC-R-1005(Joshi,et al.,High Efficiency VideoCoding(HEVC)Screen Content Coding:Draft 1,Joint Collaborative Team on VideoCoding(JCT-VC)of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC29/WG 11,18th Meeting:Sapporo,JP,30June–9July 2014,Document:JCTVC-R1005)中，调色板被使用以表示具有有限数量值的给定视频块(例如，编码单元)。一些相关术语如下所示：
1.调色板表：从像素值映射到索引的映射表。在本申请中调色
板也被称为调色板。
2.颜色索引映射：与块中的值相关联的已映射像素索引。颜色
索引映射也被称为块的调色板索引。
对于HEVC SCC，调色板表和颜色索引映射都必须得被发信，例如，在JCTVC-R0348(Onno,et al,“Suggested combined software and text for run-based palettemode”,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG 16 WP 3 andISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,18th Meeting:Sapporo,JP,30June–9July 2014,Document:JCTVC-R0348)中已公开了解码流程和解析流程。对于颜色索引映射发信，块中的像素以水平光栅扫描顺序、垂直光栅顺序、水平导线扫描顺序或者垂直导线顺序被编解码。各种各样的调色板索引预测模式可以被使用，例如“复制上述模式”，“索引模式”，“退出模式”等。另外，每个块中调色板索引的数量也被发信。
在JCTVC-U1005(Joshi,et al.,HEVC Screen Content Coding Draft Text 3,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,20th Meeting:Geneva,CH,10–18Feb.2015,Document:JCTVC-T1005)中公开的HEVC SCC标准的草案中，公开了用于索引的数量的二值化的方法。在JCTVC-U1005中，索引的数量减少1(即num_palette_indices_minus1)先被发信，使用截断赖斯(Truncated Rice，TR)码对前缀部分进行编码，使用k阶指数哥伦布(kth-order Exp-Golomb，EGk)码对后缀部分进行编码，截断赖斯二值化流程使用参数cRiceParam来推导出前缀部分。具体地，当num_palette_indices_minus1<(3<<k)，截断赖斯码被使用，k为赖斯参数。否则，具有前面的“111”的k阶指数哥伦布码被使用。上述方程中的“<<”对应于左移操作。
赖斯参数cRiceParam(即k)被推导为：
cRiceParam＝3+((MaxPaletteIndex+1)>>3),
(1)
根据JCTVC-U1005，其中“>>”代表右移操作。
截断赖斯二值化流程和k阶指数哥伦布二值化流程的一些例子如下所示。表1示出了具有cRiceParam(k)＝0与第0阶指数哥伦布(即EG0)的示例，表2示出了具有cRiceParam(k)＝2与第2阶指数哥伦布(即EG2)来示例。
表1
k＝0 前缀 后缀(EG0码)
0 0
1 10
2 110
3 111 0
4～5 111 10X
6～9 111 110XX
… … …
表2
k＝2 前缀 后缀(EG2码)
0～3 0 XX
4～7 10 XX
8～11 110 XX
12～15 111 0XX
16～23 111 10XXX
24～39 111 110XXXX
… … …
根据现有HEVC SCC草案(即JCTVC-U1005)，cRiceParam很大。例如，最大cRiceParam可以为11,19,35和131，以用于调色板尺寸分别等于63，127，255，1024(即32×32)。换言之，已编解码码元(bin)的最坏情况数量等于132(即cRiceParam+1)以用于32x32编码单元，其是非常长的。存在较大cRiceParam的情况中存在的冗余比特(bit)。如果固定长度(fixed-length，FL)码被使用，则使用固定长度二值化，将不会超过Log2CUSize个码元，其中Log2CUSize＝Log2(CUSize)。因此，仅6码元、8码元和10码元将被需要以分别用于8x8编码单元、16x16编码单元和32x32编码单元。根据现有HEVC SCC草案，cRiceParam确定固定长度后缀部分的最小长度。因此，当cRiceParam大于或等于Log2CUSize时，前缀始终等于0，并且一些冗余前导0码元存在。例如，6个冗余“0”码元将存在于调色板索引的数量减去1(即，语法num_palette_indices_minus1)的二值化中，以用于调色板尺寸等于63的8x8编码单元。
因此，需要提高与颜色索引映射编解码相关联的编解码效率。
发明内容
本发明公开了一种视频编解码的方法及装置，其使用包括调色板模式的编解码模式。根据本发明的一个实施例，使用具有赖斯参数的截断赖斯二值化流程，当前块中的调色板索引的总数被编解码为二进制串，以生成前缀部分，并使用k阶指数哥伦布二值化流程，当前块中的调色板索引的总数被编解码为二进制串，以生成二进制串的后缀部分，或者使用具有包括赖斯参数的输入信息的k阶指数哥伦布二值化流程，将变量二值化为二进制串。后缀部分被允许为空，k为非负整数。块可以对应于编码单元。使用k阶指数哥伦布码，后缀部分可以被生成。
在一个示例中，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m))，用于视频数据的当前块的赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2()为以2为底的对数函数，CUSize对应于视频数据的当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n，c和m均是整数。在另一示例中，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n)，赖斯参数cRiceParam被推导出。
在另一实施例中，编解码系统确定赖斯参数。如果赖斯参数等于或者大于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则使用比特长度等于以2为底的当前块尺寸的对数的固定长度码，与视频数据的当前块中的调色板索引的总数相关的变量被二值化为二进制串。如果赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则变量被二值化为包括前缀部分和后缀部分的二进制串，其中使用具有包括赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，前缀部分被生成，并且使用另一二值化流程，后缀部分被生成，后缀部分被允许为空。基于当前块的块尺寸，本实施例中的赖斯参数也可以被推导出。
附图说明
图1A是包括调色板、帧间预测和帧内预测的视频编码器的示例性框图。
图1B是包括调色板、帧间预测和帧内预测的视频解码器的示例性框图。
图2A是视频编码器以调色板编解码模式对块进行编码的示例性流程示意图。
图2B是视频解码器以调色板编解码模式对块进行解码的示例性流程示意图；
图3是根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频编码系统示例性流程示意图，其中使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被二值化(binarized)，以生成前缀部分，并且基于块的块尺寸，赖斯参数被确定。
图4是根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频解码系统示例性流程示意图，其中使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被去二值化(de-binarized)，以生成前缀部分，并且基于块的块尺寸，赖斯参数被确定
图5是本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频编码系统的示例性流程示意图，其中如果赖斯参数大于或等于块尺寸，则使用固定长度码，块的调色板索引的数量被二值化，如果赖斯参数小于以2为底数的块尺寸的对数(log-base-2)，则使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被二值化以生成前缀部分。
图6是本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频解码系统的示例性流程示意图，其中如果赖斯参数大于或等于以2为底数的块尺寸的对数，则使用固定长度码，块的调色板索引的数量被去二值化，如果赖斯参数小于以2为底数的块尺寸的对数，则使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被去二值化以生成前缀部分。
具体实施方式
以下描述为实施本发明的较佳方式。本描述的目的在于阐释本发明的一般原理，并非起限定意义。本发明的保护范围当视权利要求书所界定为准。
如前所述，调色板编解码模式可用在可包括帧间预测模式和帧内预测模式的视频编解码系统中。图1A示出了依据现有的高级视频编解码标准的示例性视频编码器，例如高效视频编码，其使用自适应调色板预测122、帧间预测120和帧内预测130。对于调色板预测模式，使用调色板表124，输入像素被转换为调色板索引，然后使用调色板预测122对调色板索引进行编码。使用熵编码160，与调色板表124有关的信息被发信在在比特流中。帧间预测120支持传统帧间预测模式122，其利用运动估计(motion estimation，ME)和运动补偿(motion compensation，MC)，以基于一个或多个先前重构图像生成时间预测以用于当前帧110。先前重构图像(也被称为参考图像)被存储在帧缓存器180中，开关145用于在调色板预测122，帧间预测120和帧内预测130中进行选择。所选择的预测自当前帧的相应发信提取，以使用加法器140而生成预测残差。先用残差编码150，然后用熵编码160，来处理预测残差以生成视频比特流。变换和量化通常用于残差编解码。由于在编码器侧处，重构图像也被需要以形成参考图像。因此，残差解码152也用于生成重构预测残差。逆变换和逆量化(Inverse Quantization and Inverse Transform，Inv.Trans./Inv.Quan.)用于匹配编码路径中所使用的变换和量化。然后，将重构残差与由开关145选择的预测相加，以形成与当前帧相关联的重构视频数据。在重构视频被存储在帧缓存器180之前，诸如去块滤波器和样本自适应偏移(Sample Adaptive offset，SAO)的环路滤波170经常用于减少由于压缩而导致的编解码伪影(artifact)。
对应于图1A中编码器的如图1B所示的视频解码器可以被形成与编码器所使用的重构环相似。然而，熵解码器161将被需要，而不是熵编码器。此外，由于运动矢量可以自视频比特流推导出，仅运动补偿被需要以用于帧间预测121。对于调色板预测模式，使用熵解码161，调色板表自比特流恢复。然后，调色板表124被提供到调色板预测122，以重构块中的像素值。据了解，解码器侧中的调色板预测122执行编码器侧的调色板预测的逆处理。
通过将图像分割成块且编解码被应用到每个块，调色板编解码模式通常被处理。此外，帧内预测或帧间预测也可以与调色板编码模式一起使用。例如，使用重构相邻像素或索引，块(例如编码单元)中的调色板索引被帧内编解码。调色板索引也可以由同一块中的先前重构调色板索引进行预测。例如，JCTVC-U1005草案标准支持多种调色板索引编解码模式，例如“索引运行”，“复制上述”，“退出”等。
在调色板编解码中，每个像素的像素值被映射到调色板索引。对于不在调色板中的像素值，使用退出码(escape code)，退出模式可以与像素值一起被发信。调色板(也称为调色板表)必须被发信，以便解码器可以从调色板索引中重建像素值。因此，在解码器侧处，调色板表必须被显性发信或者隐性地推导出。图2A示出了使用调色板编解码模式对块进行编码的示例性流程示意图。在步骤210中，编码器接收对应于当前块的输入数据。在步骤220中，编码器确定当前块的调色板。确定调色板表的方法在文献中是已知的。在步骤230中，根据调色板表，将当前块中的像素映射到调色板索引。然后，在步骤240中，将调色板索引编解码应用到当前块的调色板索引，以生成表示当前块的调色板索引的已编解码符号集。在步骤250中，显性或者隐性地发信调色板表。由于调色板表具有自块到块的一些相似性，通过更新先前调色板表，调色板表通常被发信。调色板表格编解码在文献中也是已知的。在步骤260中，发信当前块的调色板索引的总数和表示当前块的调色板索引的已编解码符号。如本领域所已知，当前块的调色板索引的总数和表示当前块的调色板索引的编码符号通常被熵编解码，以产生当前块的比特流。
图2B示出了使用调色板编解码模式对块进行解码的示例性流程示意图。调色板解码流程执行对应于图2A中描述的编码处理的逆处理。在步骤215中，解码器接收包括对应于当前块的已编码数据的比特流。在步骤225中，解码器从比特流中确定当前块的调色板表。在步骤235中，从比特流中解码当前块调色板索引的总数。在步骤245中，从比特流中解码表示当前块的调色板索引的符号。在步骤255中，根据调色板索引的总数和已解码符号，重构当前块的调色板索引。在步骤265中，使用调色板表，从已重构调色板索引中重构当前块的像素值。
图2A和图2B中的流程示意图旨在说明一般调色板编解码模式以及涉及对当前块的调色板索引的总数进行编码。本发明与用于调色板索引的总数的二值化处理相关。
如上所述，用于发信变量num_palette_indices_minus1的二值化流程使用前缀部分和后缀部分。后缀比特的数量可能包含一些冗余比特，使得后缀部分可能变得非常长。因此，本发明公开了新方法，以用于通过显性发信或者隐性推断而编解码当前编码单元中的调色板索引的数量(即，JCTVC-U1005中定义的num_palette_indices_minus1)。所公开的方法利用当前编码单元中的调色板索引的最大数量不大于当前编码单元中的像素的总数量的事实。因此，不超过log2CUSize比特将被需要以使用固定长度码来指示表示调色板索引的数量减1的语法，其中变量log2CUSize等于log2(CUSize)的值，并且CUSize表示编码单元尺寸。
本发明进一步由源符号(例如num_palette_indices_minus1)统计量经常随着编码单元块尺寸而变化而启发。因此，用于码字参数的选择的所提出的方法自适应于编码单元块尺寸。
在一个实施例中，如JCTVC-U1005中所指定，编码语法元素num_palette_indices_minus1的二值化流程使用具有推导二值化参数k的预定义方法的k阶指数哥伦布(Exp-Golomb)二值化流程，或者是截断赖斯二值化流程和k阶指数哥伦布二值化流程的结合。在一个实施例中，二值化参数k自适应于当前编码单元尺寸，其由k＝a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m), (2)
推导出，其中变量MaxPaletteIndex指定用于当前编码单元的调色板索引的最大可能值，并且a，n，c和m均是预定义的常数。
在本申请的一个实施例中，用a＝1、n＝0、c＝1和m＝5，参数k可以被推导出。在这种情况下，当k<log2CUSize，则二值化流程使用如JCTVC-U1005的部分9.3.3.14中指定的当前二值化方法，否则使用比特长度等于log2CUSize的固定长度二值化。
在另一个实施例中，二值化参数基于(MaxPaletteIndex+1)的最具意义比特索引，其由以下推导出
k＝Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n (3)
或者
k＝(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n。 (4)
在再一个实施例中，如果推导出的参数k大于log2CUSize，则参数k被设置为等于log2CUSize。
在又一个实施例中，仅当推导出的参数k小于log2CUsize时，所提出的可变长度二值化流程被使用。否则，比特长度等于log2CUSize的固定长度二值化流程被使用。
在另一个示例中，根据a＝1，n＝0，c＝1和m＝3的等式(2)，参数k被推导出。如果参数k小于log2CUsize，则使用截断赖斯二值化流程和k阶指数哥伦布二值化流程的结合被使用。否则，比特长度等于log2CUSize的固定长度二值化流程被使用。
在再一个示例中，根据a＝0，n＝3，c＝1和m＝3的等式(2)，参数k被推导出。然后截断赖斯二值化流程和k阶指数哥伦布二值化流程被使用。
图3示出了根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频编码系统的示例性流程示意图，其中使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被二值化以生成前缀部分，并且基于块的块尺寸，赖斯参数被确定。根据本实施例，在步骤310中，本系统接收包括视频数据的当前块的输入数据。如视频编解码领域中已知，本系统可将正被编解码的图像分割成块，例如编码单元，预测单元或宏块。本系统可以从诸如动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的存储器或从以特定格式准备图像数据的处理器中接收输入数据。在步骤320中，本系统确定视频数据的当前块的编解码模式，其中此编解码模式从包括调色板编解码模式的编解码模式集中选择。如现代视频编解码系统中已知，编解码系统通常使用多种编解码模式，例如帧间模式、帧内模式等，并自可用编解码模式集选择最佳模式以用于底层图像单元。速率失真优化流程是选择最佳模式的众所周知的流程。在步骤330中，执行关于调色板编解码模式是否被选择用于视频数据的当前块的测试。如果调色板编解码模式被选择(即，来自于步骤330的“是”路径)，则执行步骤340至步骤380。如果调色板编解码模式未被选择(即，来自于步骤330的“否”路径)，则跳过步骤340至步骤380。在步骤340中，根据调色板表，将视频数据的当前块中的像素映射到调色板索引。在步骤350中，确定与视频数据的当前块中的调色板索引的总数相关的变量。例如，此变量可以表示当前块中的调色板索引的总数或当前块中的调色板索引的总数减1。在步骤360中，确定赖斯参数以用于视频数据的当前块，其中赖斯参数基于视频数据的当前块的块尺寸而被确定。例如，赖斯参数可以包括表示块尺寸的以2为底的对数的术语，或者与块尺寸的以2为底的对数成比例的术语。与HEVC SCC标准草案(例如JCTVC-U1005)中公开的传统方法相比，赖斯参数可以无需较大。根据实施例推导出的赖斯参数将克服此问题。在步骤370中，使用具有包括赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，以生成二进制串的前缀部分，并使用k阶指数哥伦布二值化流程，以生成二进制串的后缀部分，而将变量二值化为二进制串；或者使用具有包括赖斯参数(即k)的k阶指数哥伦布二值化流程，将变量二值化为二进制串；其中k是非负整数。当前缀后缀表示被使用时，输出二进制串中的一些仅包含前缀部分。也就是说，后缀部分被允许为空。在步骤380中，将表示变量的二进制串包括在视频数据的比特流中。由于关于块的调色板索引的数量的信息(即，用于该变量的语法元素)必须被传送到解码器，以用于对以调色板编解码模式而编码的块进行解码。如本领域所知，调色板索引的数量仅是包含在比特流中的块的信息的一部分。
图4示出了根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频解码系统的示例性流程示意图，其中使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被去二值化，以生成前缀部分，基于块的块尺寸，赖斯参数被确定。根据本实施例，在步骤410中，本系统接收包括包括视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流。如在视频解码领域已知，本系统可从诸如动态随机存取存储器的存储器或自通道接收视频比特流的处理器中检索出比特流。在步骤420中，本解码系统从视频比特流中确定用于视频数据的当前块的编解码模式，其中，编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择。在步骤430中，执行关于调色板编解码模式是否被选择用于当前块的视频数据的测试。如果调色板编解码模式被选择(即，来自于步骤430的“是”路径)，则执行步骤440至步骤480。如果调色板编解码模式未被选择(即，来着于步骤430的“否”路径)，则跳过步骤440至步骤480。在步骤440中，本解码系统从视频比特流中的已编解码信息中确定视频数据的当前块的赖斯参数，其中赖斯参数基于视频数据的当前块的块尺寸。通常，在比特流中，用于视频数据的当前块的赖斯参数未被显性发信在比特流中。相反，赖斯参数自已包含在比特流中的其他信息推导出。在步骤450中，本解码系统从视频比特流中确定二进制串，以用于与视频数据的当前块中的调色板索引的总数相关的变量。在步骤460中，本解码系统使用具有赖斯参数的截断赖斯去二值化流程对二进制串的前缀部分进行解码，并使用k阶指数哥伦布去二值化流程对二进制串的后缀部分进行解码；或者使用k阶指数哥伦布去二值化流程对二进制串进行解码。在步骤470中，通过基于前缀部分和后缀部分对变量进行解码，本解码系统确定视频数据的当前块中的调色板索引的总数。在步骤480中，使用包括视频数据的当前块的调色板索引的总数的信息和调色板表，本解码系统将调色板解码应用到视频数据的当前块。
图5示出了根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频编码系统的示例性流程示意图，其中如果赖斯参数大于或等于以2为底的块尺寸的对数，则使用固定长度码，块的调色板索引的数量被二值化，如果赖斯参数小于以2为底数的块尺寸的对数，则使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被二值化以生成前缀部分。根据本实施例，在步骤510中，本系统接收包括视频数据的当前块的输入数据。如在视频编解码领域已知，本系统可将正被编解码的图像分割成块，例如编码单元、预测单元或宏块。本系统可以从诸如动态随机存取存储器的存储器或从以特定格式准备图像数据的处理器中接收输入数据。在步骤520中，本系统确定视频数据的当前块的编解码模式，其中编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择。在步骤530中，执行关于调色板编解码模式是否被选择用于视频数据的当前块。如果调色板编解码模式被选择(即，来自于步骤530的“是”路径)，则执行步骤540至步骤590。如果调色板编解码模式未被选择(即，来自于步骤530的“否”路径)，则跳过步骤540至步骤590。在步骤540中，根据调色板表，将视频数据的当前块块中的像素映射到调色板索引。在步骤550中，确定与视频数据的当前块中的调色板索引的总数有关的变量。在步骤560中，确定赖斯参数以用于视频数据的当前块。在步骤570中，检查赖斯参数是否等于或大于以2为底的当前块尺寸的对数(即log2(CUSize))。如果赖斯参数等于或大于当前块尺寸的以2为底的对数(即，来自于步骤570的“是”路径)，则在步骤580中，使用比特长度等于当前块尺寸的以2为底的对数的固定长度码，将变量二值化为二进制串。如果赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数(即，来自于步骤570的“否”路径)，则在步骤585中，将变量二值化为包括前缀部分和后缀部分的二进制串，其中使用具有包括赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程而生成前缀部分，使用其他二值化流程而生成后缀部分，后缀部分被允许为空。在步骤590中，将表示变量的二进制串包括在视频数据的比特流中。
图6示出了根据本发明实施例的使用包括调色板编解码模式的编解码模式的视频解码系统的示例性流程示意图，其中如果赖斯参数大于或等于以2为底数的块尺寸的对数，则使用固定长度码，块的调色板索引的数量被去二值化，如果赖斯参数小于块尺寸的以2为底数的对数，则使用具有赖斯参数的赖斯二值化流程，块的调色板索引的数量被去二值化以生成前缀部分。根据本实施例，在步骤610中，本系统接收包含视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流。在步骤620中，本解码系统从视频比特流中确定视频数据的当前块的编解码模式，其中，编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式选择。在步骤630中，执行关于调色板编解码模式是否被选择用于视频数据的当前块的测试。如果调色板编解码模式被选择(即，来自于步骤630的“是”路径)，则执行步骤640。如果调色板编码模式未被选择(即，来自于步骤630的“否”路径)，则跳过剩余的步骤。在步骤640中，本解码系统从比特流中的已编解码信息中确定用于视频数据的当前块的赖斯参数。在步骤650中，检查赖斯参数是否等于或大于以2为底的当前块尺寸的对数(即log2(CUSize))，如果赖斯参数等于或大于以2为底的当前块尺寸的对数(即，来自于步骤650的“是”路径)，则执行步骤660和步骤670。如果赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数(即，来自于步骤650的“否”路径)，则执行步骤665，步骤675和步骤695。在步骤660中，从视频比特流中解析出与视频数据的当前块中的调色板索引的总数相关的变量的二进制串，其中二进制串对应于比特长度等于当前块尺寸的以2为底的对数的固定长度码。在步骤670中，通过基于固定长度码对变量进行解码，确定视频数据的当前块中的调色板索引的总数。在步骤665中，从视频比特流中解析出与视频数据的当前块中的调色板索引的总数相关的变量的二进制串，其中二进制串包括前缀部分和后缀部分，使用具有包括赖斯参数的输入信息的截断赖斯去二值化流程生成前缀部分，使用另一个二值化流程生成后缀部分，后缀部分被允许为空。在步骤675中，使用具有赖斯参数的赖斯去二值化流程对前缀部分进行解码，并且如果后缀部分不为空，则使用另一去二值化流程对后缀部分进行解码。在步骤685中，通过基于前缀部分和后缀部分对变量进行解码，确定视频数据的当前块中的调色板索引的总数。在步骤690中，使用包括视频数据的当前块的调色板索引的总数的信息和调色板表，将调色板解码应用到视频数据的当前块。
本发明所示的流程图用于示出根据本发明的视频编解码的示例。在不脱离本发明的精神的情况，本领域的技术人员可以修改每个步骤、重组这些步骤、将一个步骤进行分离或者组合这些步骤而实施本发明。在本发明中，已经使用特定语法和语义来示出不同示例，以实施本发明的实施例。在不脱离本发明的精神的情况，通过用等价的语法和语义来替换该语法和语义，本领域的技术人员可以实施本发明。
上述说明，使得本领域的普通技术人员能够在特定应用程序的内容及其需求中实施本发明。对本领域技术人员来说，所描述的实施例的各种变形将是显而易见的，并且本文定义的一般原则可以应用于其他实施例中。因此，本发明不限于所示和描述的特定实施例，而是将被赋予与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最大范围。在上述详细说明中，说明了各种具体细节，以便透彻理解本发明。尽管如此，将被本领域的技术人员理解的是，本发明能够被实践。
如上所述的本发明的实施例可以在各种硬件、软件代码或两者的结合中实现。例如，本发明的实施例可以是集成在视频压缩芯片内的电路，或者是集成到视频压缩软件中的程序代码，以执行本文所述的处理。本发明的一个实施例也可以是在数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)上执行的程序代码，以执行本文所描述的处理。本发明还可以包括由计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)所执行的若干函数。根据本发明，通过执行定义了本发明所实施的特定方法的机器可读软件代码或者固件代码，这些处理器可以被配置为执行特定任务。软件代码或固件代码可以由不同的编程语言和不同的格式或样式开发。软件代码也可以编译为不同的目标平台。然而，执行本发明的任务的不同的代码格式、软件代码的样式和语言以及其他形式的配置代码，不会背离本发明的精神和范围。
本发明以不脱离其精神或本质特征的其他具体形式来实施。所描述的例子在所有方面仅是说明性的，而非限制性的。因此，本发明的范围由附加的权利要求来表示，而不是前述的描述来表示。权利要求的含义以及相同范围内的所有变化都应纳入其范围内。

Claims (22)

1.一种编码视频数据的方法，其特征在于，用于视频编码系统，该方法包括：
接收包括视频数据的当前块的输入数据，其中该当前块对应编码单元；
确定该视频数据的当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择；以及
如果该调色板编码模式被选择用于该视频数据的该当前块，则：
根据调色板表，将该视频数据的该当前块中的多个像素映射到多个调色板索引；
确定与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数有关的变量，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
确定用于该视频数据的该当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数而被确定；
使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，以生成二进制串的前缀部分，并且使用k阶指数哥伦布二值化流程，以生成该二进制串的后缀部分，而将该变量二值化为二进制串；或者使用具有包括该赖斯参数的输入信息的该k阶指数哥伦布二值化流程，将该变量二值化为该二进制串，其中该后缀部分被允许为空，且k为非负整数；以及
将表示该变量的该二进制串包括在该视频数据的比特流中。
2.如权利要求1中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，如果该当前块的该赖斯参数大于以2为底的该当前块的块尺寸的对数函数，则该当前块的该赖斯参数被设置为以2为底的该当前块的块尺寸的对数函数，且该赖斯参数用于该截断赖斯二值化流程。
3.如权利要求1中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m))，该视频数据的当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2()为以2为底的对数函数，CUSize对应于该视频数据的当前块的该块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n，c和m均是整数。
4.如权利要求1中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n)，用于视频数据的当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2()为以2为底的对数函数，Floor()为向下取整函数，CUSize为该视频数据的当前块的该块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n是整数。
5.一种编码视频数据的装置，其特征在于，在视频编码系统中，该装置包括一个或多个电子电路或者处理器，用于：
接收包括视频数据的当前块的输入数据，其中该当前块为编码单元；
确定该视频数据的当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择；以及
如果该调色板编码模式被选择用于该视频数据的该当前块，则：
根据调色板表，将该视频数据的当前块中的多个像素映射到多个调色板索引；
确定与该视频数据的当前块中的调色板索引的总数有关的变量，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
确定用于该视频数据的当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数而被确定；
使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，以生成二进制串的前缀部分，并且使用k阶指数哥伦布二值化流程，以生成该二进制串的后缀部分，而将该变量二值化为二进制串；或者使用具有包括该赖斯参数的输入信息的该k阶指数哥伦布二值化流程，将该变量二值化为该二进制串；其中该后缀部分被允许为空，且k为非负整数；以及
将表示该变量的该二进制串包括在该视频数据的比特流中。
6.一种解码视频数据的方法，其特征在于，用于视频解码系统，该方法包括：
接收包括该视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流，其中该当前块对应编码单元；
自该视频比特流确定用于该视频数据的该当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择；以及
如果该调色板编码模式用于该视频数据的该当前块，则：
从该视频比特流中的已编解码信息中确定用于该视频数据的该当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数；
从该视频比特流中解析出用于与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数有关的变量的二进制串，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
使用具有该赖斯参数的截断赖斯去二值化流程，对该二进制串的前缀部分进行解码，并使用k阶指数哥伦布去二值化流程，对该二进制串的后缀部分进行解码；或使用k阶指数哥伦布去二值化流程解码该二进制串；其中k是非负整数；
通过基于该二进制串的该前缀部分和该后缀部分而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数；以及
使用包括该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数和调色板表的信息，将调色板解码应用到该视频数据的该当前块。
7.如权利要求6中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，该二进制串的该后缀部分被允许为空。
8.如权利要求6中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，
根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m))，用于该视频数据的该当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2()为以2为底的对数函数，CUSize为该视频数据的该当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的该当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n，c和m是整数。
9.如权利要求6中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，
根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n)，用于该视频数据的该当前块的该赖斯数据cRiceParam被推导出，其中，log2()为以2为底的对数函数，Floor()为向下取整函数，CUSize对应于该视频数据的该当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n是整数。
10.一种解码视频数据的装置，其特征在于，在视频解码系统中，该装置包括一个或多个电子电路或者处理器，用于：
接收包括该视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流，其中该当前块对应编码单元；
自该视频比特流确定用于该视频数据的该当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编解码模式的编解码模式集选择；以及
如果该调色板编码模式用于该视频数据的该当前块，则：
从该视频比特流中的已编解码信息中确定用于该视频数据的该当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数；
从该视频比特流中解析与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数有关的变量的二进制串，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
使用具有该赖斯参数的截断赖斯去二值化流程，对该二进制串的前缀部分进行解码，并使用k阶指数哥伦布去二值化流程，对该二进制串的后缀部分进行解码；或者使用k阶指数哥伦布去二值化流程解码该二进制串；其中k是非负整数；
通过基于该二进制串的该前缀部分和该后缀部分而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数；以及
使用包括该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数和调色板表的信息，将调色板解码应用到该视频数据的该当前块。
11.一种编码视频数据的方法，其特征在于，用于视频编码系统，该方法包括：
接收包括该视频数据的当前块的输入数据，其中该当前块对应编码单元；
确定用于该视频数据的该当前块的编解码模式，其中该编解码模式自包括调色板编解码模式的编码模式集选择；
如果该调色板编解码模式被选择用于该视频数据的当前块，则：
根据调色板表，将该视频数据的当前块中的多个像素映射到多个调色板索引；
确定与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数有关的变量，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
确定用于该视频数据的该当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数而被确定；
如果该赖斯参数等于或者大于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则使用比特长度等于以2为底的当前块尺寸的对数的固定长度码，将该变量二值化为二进制串；
如果该赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则将该变量二值化为包括前缀部分和后缀部分的该二进制串，其中使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，该前缀部分被生成，并且使用另一二值化流程，该后缀部分被生成，该后缀部分被允许为空；以及
将表示该变量的该二进制串包括在用于该视频数据的比特流中。
12.如权利要求11中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，该另一二值化流程使用k阶指数哥伦布码，其中，k为非负整数。
13.如权利要求11中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，
根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m))，用于该视频数据的该当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2(CUSize)为以2为底的当前块尺寸的对数，log2()为以2为底的对数函数，CUSize对应于该视频数据的当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a、n、c和m均是整数。
14.如权利要求11中所述的编码视频数据的方法，其特征在于，
根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n)，用于该视频数据的该当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2(CUSize)为以2为底的当前块尺寸的对数，log2()为以2为底的对数函数，Floor()为向下取整函数，CUSize对应于该视频数据的当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a和n均是整数。
15.一种编码视频数据的装置，其特征在于，在视频编码系统中，该装置包括一个或多个电子电路或者处理器，用于：
接收包括该视频数据的当前块的输入数据，其中该当前块对应编码单元；
确定用于该视频数据的该当前块的编解码模式，其中该编解码模式自包括调色板编解码模式的编码模式集选择；
如果该调色板编解码模式被选择用于该视频数据的当前块，则：
根据调色板表，将该视频数据的当前块中的多个像素映射到多个调色板索引；
确定与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数有关的变量，其中该变量为该调色板索引的总数或者该调色板索引的总数减1；
确定用于该视频数据的该当前块的赖斯参数，其中，该赖斯参数基于2为底的该当前块的块尺寸的对数函数而被确定；
如果该赖斯参数等于或者大于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则使用比特长度等于以2为底的当前块尺寸的对数的固定长度码，将该变量二值化为二进制串；
如果该赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数函数，则将该变量二值化为包括前缀部分和后缀部分的该二进制串，其中使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，该前缀部分被生成，并且使用另一二值化流程，该后缀部分被生成，该后缀部分被允许为空；以及
将表示该变量的该二进制串包括在用于该视频数据的比特流中。
16.一种解码视频数据的方法，其特征在于，用于该视频解码系统，该方法包括：
接收包括该视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流；
自该视频比特流确定用于该视频数据的当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编码模式的编解码模式选择；
如果调色板编码模式用于该视频数据的该当前块，则：
自视频比特流中的已编解码信息确定赖斯参数；
如果该赖斯参数等于或者大于以2为底的当前块尺寸的对数，则：
自该视频比特流解析出用于与该视频数据的该当前块的调色板索引的总数相关的变量的对应于比特长度等于以2为底的当前块尺寸的对数的固定长度码的二进制串；以及
通过基于该固定长度码而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数；以及
如果该赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数，则：
自该视频比特流解析出用于与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数相关的变量的该二进制串，其中该二进制串包括前缀部分和后缀部分，使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，该前缀部分被生成，使用另一二值化流程，该后缀部分被生成，并且该后缀部分被允许为空；以及
使用具有该赖斯参数的截断赖斯去二值化流程，对该前缀部分进行解码，并且如果该后缀部分不为空，则使用另一去二值化流程对该后缀部分进行解码；以及
通过基于该二进制串的该前缀部分和该后缀部分而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数；以及
使用包括该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数和调色板表的信息，将调色板解码应用到该视频数据的该当前块。
17.如权利要求16中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，该另一二值化流程使用k阶指数哥伦布码，其中，k为非负整数。
18.如权利要求16中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，该赖斯参数基于该视频数据的该当前块的块尺寸。
19.如权利要求16中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，该赖斯参数的值基于该视频数据的该当前块的块尺寸。
20.如权利要求19中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+n+((MaxPaletteIndex+c)>>m))，用于该视频数据的该当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2(CUSize)为以2为底的当前块尺寸的对数，log2()为以2为底的对数函数，CUSize对应于该视频数据的该当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n，c和m均是整数。
21.如权利要求19中所述的解码视频数据的方法，其特征在于，根据cRiceParam＝(a*(log2(CUSize)>>1)+Floor(Log2(MaxPaletteIndex+1))+1+n)，用于该视频数据的该当前块的该赖斯参数cRiceParam被推导出，其中，log2(CUSize)为以2为底的当前块尺寸的对数，log2()为以2为底的对数函数，Floor()为向下取整函数，CUSize对应于该视频数据的该当前块的块尺寸，MaxPaletteIndex指定该视频数据的当前块中的任何调色板索引的最大可能值，a是非零整数，n是整数。
22.一种解码视频数据的装置，其特征在于，在该视频解码系统中，该装置包括一个或多个电子电路或处理器，用于：
接收包括该视频数据的当前块的已编解码数据的视频比特流；
自该视频比特流确定用于该视频数据的当前块的编解码模式，其中，该编解码模式自包括调色板编码模式的编解码模式选择；
如果调色板编码模式用于该视频数据的该当前块，则：
自视频比特流中的已编解码信息确定赖斯参数；
如果该赖斯参数等于或者大于以2为底的当前块尺寸的对数，则：
自该视频比特流解析出用于与该视频数据的该当前块的调色板索引的总数相关的变量的对应于比特长度等于以2为底的当前块尺寸的对数的固定长度码的二进制串；以及
通过基于该固定长度码而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数；以及
如果该赖斯参数小于以2为底的当前块尺寸的对数，则：
自该视频比特流解析出用于与该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数相关的变量的该二进制串，其中该二进制串包括前缀部分和后缀部分，使用具有包括该赖斯参数的输入信息的截断赖斯二值化流程，该前缀部分被生成，使用另一二值化流程，该后缀部分被生成，并且该后缀部分被允许为空；以及
使用具有该赖斯参数的截断赖斯去二值化流程，对该前缀部分进行解码，并且如果该后缀部分不为空，则使用另一去二值化流程对该后缀部分进行解码；以及
通过基于该二进制串的该前缀部分和该后缀部分而对该变量进行解码，确定该视频数据的该当前块中的调色板索引的总数；以及
使用包括该视频数据的该当前块中的该调色板索引的总数和调色板表的信息，将调色板解码应用到该视频数据的该当前块。
CN201680057211.6A 2015-10-05 2016-09-30 编解码视频数据的方法及装置 Active CN108141621B (zh)

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