【H.264/AVC视频编解码技术详解】十二、解析H.264码流的宏块结构(下):H.264帧内编码宏块的预测结构

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简介: 《H.264/AVC视频编解码技术详解》视频教程已经在“CSDN学院”上线,视频中详述了H.264的背景、标准协议和实现,并通过一个实战工程的形式对H.

《H.264/AVC视频编解码技术详解》视频教程已经在“CSDN学院”上线,视频中详述了H.264的背景、标准协议和实现,并通过一个实战工程的形式对H.264的标准进行解析和实现,欢迎观看!

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,只有自己按照标准文档以代码的形式操作一遍,才能对视频压缩编码标准的思想和方法有足够深刻的理解和体会!

链接地址:H.264/AVC视频编解码技术详解

GitHub代码地址:点击这里

在以H.264格式编码的视频码流中,宏块结构必然包含预测结构(I_PCM模式除外),该结构中包含了像素块的预测模式等信息。对于不同预测模式的宏块,其预测结构是不同的。从上篇的宏块结构中,可以看出,对于部分模式,预测信息保存于mb_pred()结构中,而对于另一部分模式则采用sub_mb_pred()结构。

在我们本系列的H.264分析器SimpleH264Analyzer项目中默认的全I帧测试码流中,我们所分析的第一个IDR帧的第一个宏块,其mb_type为I_NxN。实际上,对于除了I_PCM模式之外的所有Intra宏块,其预测结构均采用mb_pred()结构。

在标准文档中,mb_pred()的定义如下表所示(只看Intra模式下):

从表中可以看出,Intra预测模式的结构主要有两组,分别表示4×4和8×8模式,每一组包含两个元素,分别表示预测模式标识位和预测模式值,以及最后的色度分量预测模式。

  • prev_intra4x4_pred_mode_flag和prev_intra8x8_pred_mode_flag:表示帧内预测模式预测标识。如果该标识位为1,表示帧内预测模式的预测值就是实际的模式,否则就需要另外传递实际的帧内预测模式。
  • prev_intra4x4_pred_mode_flag和prev_intra8x8_pred_mode_flag:表示额外传递的实际帧内预测模式。
  • intra_chroma_pred_mode:表示色度分量的预测模式,取值范围为[0,3],分别代表DC、水平、垂直和平面模式。

在我们的demo中解析这部分的代码以下面的代码段实现:

if (m_mb_type == 25)
{
    // To do: I-PCM mode...
} 
else if (m_mb_type == 0)
{
    // Intra_NxN mode...
    if (m_pps_active->Get_transform_8x8_mode_flag())
    {
        m_transform_size_8x8_flag = Get_bit_at_position(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset);
    }

    // Get prediction-block num...
    if (m_transform_size_8x8_flag)
    {
        // Using intra_8x8
        m_pred_struct = new IntraPredStruct[4]; 
        for (int luma8x8BlkIdx = 0; luma8x8BlkIdx < 4; luma8x8BlkIdx++)
        {
            m_pred_struct[luma8x8BlkIdx].block_mode = 1;
            m_pred_struct[luma8x8BlkIdx].prev_intra_pred_mode_flag = Get_bit_at_position(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset);
            if (!m_pred_struct[luma8x8BlkIdx].prev_intra_pred_mode_flag)
            {
                m_pred_struct[luma8x8BlkIdx].rem_intra_pred_mode = Get_uint_code_num(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset, 3);
            }
        }
    } 
    else
    {
        // Using intra_4x4
        m_pred_struct = new IntraPredStruct[16];
        for (int luma4x4BlkIdx = 0; luma4x4BlkIdx < 16; luma4x4BlkIdx++)
        {
            m_pred_struct[luma4x4BlkIdx].block_mode = 0;
            m_pred_struct[luma4x4BlkIdx].prev_intra_pred_mode_flag = Get_bit_at_position(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset);
            if (!m_pred_struct[luma4x4BlkIdx].prev_intra_pred_mode_flag)
            {
                m_pred_struct[luma4x4BlkIdx].rem_intra_pred_mode = Get_uint_code_num(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset, 3);
            }
        }
    }

    // intra_chroma_pred_mode
    m_intra_chroma_pred_mode = Get_uev_code_num(m_pSODB, m_bypeOffset, m_bitOffset);
}
else
{
    // To do: Intra_16x16 mode
}

更详细的信息可以到github下载完整的工程:
https://github.com/yinwenjie/SimpleH264Analyzer

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