ГЛАВА 6. H.264/MPEG-4 Part 10

6.1. Введение

Группы экспертов MPEG и VCEG разработали новый стандарт, который обещает превзойти по степени сжатия видеоизображений опубликованные ранее стандарты MPEG-4 и Н.263. Этот стандарт получил название «продвинутое кодирование видео» — AVC (Advanced Video Coding) и был опубликован одновременно как стандарт MPEG-4 Part 10 и как рекомендация ITU-T Н.264 [1, 3].

6.1.1. О терминологии

В стандарте Н.264 принята следующая важная концептуальная терминология (все детали будут подробно объясняться в дальнейших параграфах).

При кодировании полукадра (чересстрочного видео) или кадра (прогрессивного или чересстрочного видео) строится закодированный снимок. Закодированный кадр имеет номер кадра (присутствующий в битовом потоке), который не обязательно соответствует хронологическому порядку декодирования. Кроме того, каждому закодированному чересстрочному полукадру или прогрессивному кадру присваивается порядковый номер счетчика снимка, который определяет последовательность декодирования полукадров или кадров. Ранее закодированные снимки (ссылочные снимки) могут использоваться для inter-прогнозирования при кодировании последующих снимков. Ссылочные снимки организованы в виде одного или двух списков (множеств номеров, соответствующих ссылочным снимкам), которые обозначаются как список 0 и список 1.

Закодированный снимок состоит из множества макроблоков, каждый из которых содержит 16 х 16 сэмплов яркости и соответствующее число хроматических сэмплов (8x8 сэмплов Сb и 8 х 8 сэмплов Сr для данного стандарта). Внутри каждого снимка макроблоки объединены в слои. Слой — это множество макроблоков, расположенных в растровом порядке сканирования (но они не обязательно являются смежными, см. § 6.6.1). I-слой может состоять только из макроблоков типа I (см. далее), Р-слой содержит макроблоки типа Р и I, а В-слой - макроблоки типа В и I. (Помимо этого имеется еще два вида слоев: SI-слои и SP-слои, которые будут обсуждаться в § 6.6.1.)

Макроблоки типа I прогнозируются в моде intra на основе закодированных сэмплов текущего слоя. Прогноз формируется или для всего макроблока, или для каждого блока сэмплов яркости размером 4 х 4 (и для ассоциированных с ним сэмплов хроматичности) данного макроблока. (Альтернативная мода прогнозирования I_РСМ будет описана в § 6.4.6.)

Макроблоки типа Р прогнозируются в моде inter на основе ссылочных снимков (одного или нескольких). Закодированные в моде inter макроблоки могут быть разделены на части макроблоков, т.е. на блоки сэмплов яркости размером 16 х 16, 16 х 8, 8 х 16 или 8x8 (и соответствующие блоки хроматических сэмплов). Если выбрано разделение размером 8 х 8, то каждый подмакроблок 8x8 допускает дальнейшее разделение на подмакроблоки 8x8, 8x4, 4x8 или 4x4 (сэмплов яркости и соответствующее число сэмплов хроматичности). Каждая часть разделенного макроблока может быть спрогнозирована по одному снимку из списка 0. Если производилось дальнейшее разделение на подмакроблоки, то они прогнозируются на основе блоков того же снимка нулевого списка.

Макроблоки типа В прогнозируются в моде inter с помощью ссылочных снимков. При разделении макроблоков на части получающиеся блоки можно прогнозировать по одному или двум ссылочным снимкам: один берется из списка 0, а второй — из списка 1. Если имеется дальнейшее разделение на подмакроблоки, то прогноз делается по тем же (одному или двум) ссылочным снимкам: один — из списка 0, а второй — из списка 1.