【HEVC】2、HM-16.7编码一个CU(帧内部分) 1.帧内预测相邻参考像素获取-白红宇

【HEVC】2、HM-16.7编码一个CU(帧内部分) 1.帧内预测相邻参考像素获取

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发布时间：2019-06-07

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HEVC帧内预测的35中预测模式是在PU基础上定义的，实际帧内预测的过程则以TU为单位。PU以四叉树划分TU，一个PU内所有TU共享同一种预测模式。帧内预测分3个步骤：

（1）判断当前TU相邻像素点是否可用并做相应的处理

（2）对参考像素进行滤波

（3）根据滤波后的参考像素计算当前TU的预测像素值。

HM-16.7中fillReferenceSamples()主要实现第一个步骤，真正进行帧内预测之前，使用重建后的Yuv图像对当前PU的相邻样点进行赋值，为接下来进行的角度预测提供参考样点值，对应于draft 8.4.4.2.2的内容。主要过程是：

（1）如果所有相邻点均不可用，则参考样点值均被赋值为DC值；

iDCValue = 1 << (bitDepth - 1)，对于8bit像素，该值为128。

（2）如果所有相邻点均可用，则参考样点值都会被赋值为重建Yuv图像中与其位置相同的样点值；

（3）如果不满足上述两个条件，则按照从左下往左上，从左上往右上的扫描顺序进行遍历，如果第一个点不可用，则使用下一个可用点对应的重建Yuv样点值对其进行赋值；对于除第一个点外的其它邻点，如果该点不可用，则使用它的前一个样点值进行赋值（前一个步骤保证了前一个样点值一定是存在的），直到遍历完毕。

1 Void fillReferenceSamples( const Int bitDepth,   2 #if O0043_BEST_EFFORT_DECODING  3                            const Int bitDepthDelta,   4 #endif  5                            const Pel* piRoiOrigin,   6                                  Pel* piIntraTemp,  7                            const Bool* bNeighborFlags,  8                            const Int iNumIntraNeighbor,   9                            const Int unitWidth,  10                            const Int unitHeight,  11                            const Int iAboveUnits,  12                            const Int iLeftUnits, 13                            const UInt uiWidth,  14                            const UInt uiHeight,  15                            const Int iPicStride ) 16 { 17   const Pel* piRoiTemp;//piRoiOrgin指向重建Yuv图像对应于当前PU所在位置的首地址，piRoiTemp用于指向所感兴趣的重建Yuv的位置 18   Int  i, j; 19   Int  iDCValue = 1 << (bitDepth - 1);//参考像素不可用时的填充值，8bit时候为128. 20   const Int iTotalUnits = iAboveUnits + iLeftUnits + 1; //+1 for top-left //以4个像素点为单位标记，其中左上角单独标记 21  22   if (iNumIntraNeighbor == 0) // all samples are not available 23   { 24     // Fill border with DC value 25     for (i=0; i
     
      << bitDepthDelta; 43 #else 44       piIntraTemp[i] = piRoiTemp[i]; 45 #endif 46     } 47  48     // Fill left and below left border with rec. samples 49     piRoiTemp = piRoiOrigin - 1; 50  51     for (i=1; i
      
       << bitDepthDelta; 55 #else 56       piIntraTemp[i*uiWidth] = *(piRoiTemp);//!< 每个参考样点赋值为对应位置重建Yuv样点值   57 #endif 58       piRoiTemp += iPicStride;//!< 指向重建Yuv下一行   59     } 60   } 61   else // reference samples are partially available 62   { 63     // all above units have "unitWidth" samples each, all left/below-left units have "unitHeight" samples each 64     //!< neighboring samples的总数  65     const Int  iTotalSamples = (iLeftUnits * unitHeight) + ((iAboveUnits + 1) * unitWidth); 66     Pel  piIntraLine[5 * MAX_CU_SIZE]; 67     Pel  *piIntraLineTemp;//!
       <临时存储用于填充neighboring samples的样点值 68 const bool *pbneighborflags; 保存以四个像素点为单位的可用性 69 70 initialize 71 for (i="0;" i
        << bitDepthDelta; 84 #else 85       Pel topLeftVal=piRoiTemp[0]; 86 #endif 87       for (i=0; i
        
         << bitDepthDelta;106 #else107           piIntraLineTemp[-i] = piRoiTemp[i*iPicStride];108 #endif109         }110       }111       piRoiTemp += unitHeight*iPicStride;//!< 指针挪到下一个行（以4x4块为单位，即实际上下移了4行） 112       piIntraLineTemp -= unitHeight;//!< 指针下移  113       pbNeighborFlags--;//!< 指针下移  114     }115 116     // Fill above & above-right samples (left-to-right) (each unit has "unitWidth" samples)117     piRoiTemp = piRoiOrigin - iPicStride;//!< piRoiTemp 指向重建Yuv的上边界118     // offset line buffer by iNumUints2*unitHeight (for left/below-left) + unitWidth (for above-left)119     piIntraLineTemp = piIntraLine + (iLeftUnits * unitHeight) + unitWidth;120     pbNeighborFlags = bNeighborFlags + iLeftUnits + 1;121     for (j=0; j
         
          << bitDepthDelta;129 #else130           piIntraLineTemp[i] = piRoiTemp[i];131 #endif132         }133       }134       piRoiTemp += unitWidth;//!< 指针右移，实际是右移了4135       piIntraLineTemp += unitWidth;//!< 指针右移，实际是右移了4136       pbNeighborFlags++;//!< 指针右移，以4个像素点为单位标记可用性137     }138 139     // Pad reference samples when necessary140     Int iCurrJnit = 0;141     Pel  *piIntraLineCur   = piIntraLine;//!< 指向左下角（纵坐标最大的那个位置，即扫描起点）  142     const UInt piIntraLineTopRowOffset = iLeftUnits * (unitHeight - unitWidth);143 144     if (!bNeighborFlags[0])145     {146       // very bottom unit of bottom-left; at least one unit will be valid.147       {148         Int   iNext = 1;149         while (iNext < iTotalUnits && !bNeighborFlags[iNext])150         {151           iNext++;152         }153         Pel *piIntraLineNext = piIntraLine + ((iNext < iLeftUnits) ? (iNext * unitHeight) : (piIntraLineTopRowOffset + (iNext * unitWidth)));154         const Pel refSample = *piIntraLineNext;155         // Pad unavailable samples with new value156         Int iNextOrTop = std::min
          
           (iNext, iLeftUnits);157 // fill left column158 while (iCurrJnit < iNextOrTop) //!< 遍历所有neighboring samples 159 {160 for (i=0; i
           
            = iLeftUnits) ? unitWidth : unitHeight;187 const Pel refSample = *(piIntraLineCur-1);188 for (i=0; i
            
             = iLeftUnits) ? unitWidth : unitHeight;199 iCurrJnit++;200 }201 }202 203 // Copy processed samples204 205 piIntraLineTemp = piIntraLine + uiHeight + unitWidth - 2;206 // top left, top and top right samples207 for (i=0; i

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