《MPEG解码过程》doc版.doc

MPEG-2解码过程帧存反向 扫描可变长解码解码后的图像运动补偿IDCT反量化编码数据图1.1简化的视频解码过程2.1可变长解码2.1.1帧内块的DC系数帧内宏块的DC系数采用可变长（由dct_dc_size表示，定义在B.12和B.13中）编码。如果dct_dc_size不等于0，则将跟着一个固定长度代码dc_dct_differential，dct_dc_size个比特。从解码数据中首先恢复差值。为了恢复最后的系数，该差值被加入到一个预测器。保持三个预测器，每次对帧内宏块内的DC系数进行解码，预测值加上差值形成实际系数。然后预测器应设置到刚解码的系数值。下面的情况要重新设置值： 片的开始处 无论什么时间解码非帧内宏块 无论什么时候宏块被跳过。预测器表示为dc_dct_predcc。由dc_dct_size和dc_dct_differential计算QFS0：if(dc_dct_size= =0) dc_diff=0;else half_range=2(dc_dct_size-1); (注意：表示幂) if(dc_dct_differential=half_range) dc_diff=dc_dct_differential; else dc_diff=(dc_dct_differential+1)-(2*half_range);QFS0=dc_dct_predcc+dct_diff;dc_dct_predcc=QFS0QFS0的范围为：0至(2(8+intra_dc_precision)-1)附1：程序中这一部分的代码2.1.2其他系数除DC帧内系数外，所有系数应使用表B.14、B.15和B.16进行解码。附录2：程序中这一部分的代码2.2反向扫描QFSn表示可变长解码器输出端的数据。n=063。定义了两种扫描模式。应使用的扫描模式由alternate_scan确定，alternate_scan编码在图象头扩展中。scanalternate_scanvu矩阵的定义略。反向扫描等效过程如下：for(v=0;v8;v+) for(u=0;u2047Fvu= Fvu -2048=Fvu=2047 -2048 Fvu-20482.3.4 非匹配控制首先，应对块中所有重建、限幅的系数Fvu求和。然后测试该值以确定其是奇数还是偶数。如果求和值sum为偶数，则应对系数F77进行修正。因此：sum=64个Fvu的和。Fvu=Fvu 对所有u，v，除u=v=7外 F77 如果sum为偶数F77= F77-1 如果F77为奇数 如果sum为偶数 F77+1 如果F77为偶数2.4 IDCT一旦重建DCT系数Fvu，通过IDCT变化获得反变换值fvu。这些值被限幅在-256=fvu=255。在一非跳跃宏块中，对宏块中给定的块，如果pattern_codei为1，则对该块，系数数据包括在码流中。使用下面几节所定义的方法可解码之。但是，如果pattern_codei为0。或如果宏块被跳过，则块不包括系数数据。对于该块，样本域系数fvu应全为0。2.5 运动估计运动估值过程由前面的解码图象形成预测值。图3是该过程的简化框图。预测场/帧选择帧存寻址帧存 vectorrst半像素预测滤波色度分量缩放附加的DP算术运算 合并预测 vectorrst矢量解码 半像素信息码流限幅 pyx+矢量预测器 解码像素 fyx dyx 图3 简化的运动估值过程2.5.1 运动矢量为了降低表示运动矢量所要求的比特数，使用与前面解码运动矢量的差对运动矢量进行解码。为了解码运动矢量，解码器应保持4个运动矢量预测器PMVrst。对每个预测器，首先得到vectorrst。对每个彩色分量，给出运动矢量vectorrst，然后根据取样结构（4：2：0，4：2：2或4：4：4）进行缩放。2.5.1.1 运动矢量解码 每个运动矢量分量vectorrt,由下面的过程进行计算。注意，运动矢量预测器也由该过程更新。 r_size=f_codest-1 f=1r_size high=(16*f)-1 low=(-16)*f); range=(32*f); if(f= =1)|(motion_coderst= =0) /motion_code是从码流中恢复的 delta=motion_coderst; else delta=(Abs(motion_coderst-1*f)+motion_residualrst+1;/motion_residual是从码流中恢复的 if(motion_coderst0) delta=-delta; prediction=PMVrst; if(mv_format= =”field”)&(t= =1)&(picture_structure= =”Frame picture”) /mv_format是从码流中恢复的 prediction=PMVrst DIV 2; vectorrst=prediction+delta; if(vectorrsthigh) vectorrst=vectorrst-range; if(mv_format= =”field”)&(t= =1)&(picture_structure= =”Frame picture”) PMVrst=vectorrst*2; else PMVrst=vectorrst; /vectorrst是宏块亮度分量最后的虫建运动矢量。2.5.1.2 运动矢量限制在帧图象中，应限制场运动矢量的垂直分量，使它们仅覆盖f_code所支持范围的一半，f_code与这些运动矢量有关。该限制确保运动矢量预测器总是具有适应解码后续帧运动矢量的值。2.5.1.3更新运动矢量预测器2.5.1.4 重新设置运动矢量预测器在如下情况下，所有运动矢量预测器应重新设置为0： 每片的开始处 解码无隐蔽运动矢量的帧内宏块时 在P图象中，解码macroblock_motion_forward为0的非帧内宏块时 在P图象中跳过一宏块时2.5.1.5 DP附加算术运算2.5.2 形成预测 通过从参考场/帧读预测样本来形成预测。 所有的运动矢量按半像素精度定义。因此，如果运动矢量的分量为偶数，则从参考场/帧中实际像素间的中间位置读像素。这些半像素进行简单的线性内插来计算。对每个预测块，整像素运动矢量int_vect和半像素标志half_flagt应按如下过程形成：for(t=0;t2;t+) int_vect=vectorrst DIV 2; if(vectorrst-2*int_vect)!=0) half_flagt=1; else half_flagt=0;然后，对预测块中的每个像素，半像素预测为：if(!half_flag0)&(!half_flag1) pel_predyx=pel_refy+int_vec1x+int_vec0;if(!half_flag0)&(!half_flag1) pel_predyx=(pel+refy+int_vec1x+int_vec0)+ pel_refy+int_vec1+1x+int_vec0)/2;if(!half_flag0)&(!half_flag1) pel_predyx=(pel+refy+int_vec1x+int_vec0)+ pel_refy+int_vec1x+int_vec0+1)/2;if(!half_flag0)&(!half_flag1) pel_predyx=(pel+refy+int_vec1x+int_vec0)+ pel_refy+int_vec1x+int_vec0+1+pel+refy+int_vec1+1x+int_vec0)+ pel_refy+int_vec1+1x+int_vec0+1/4; 这里，pel_predyx为正在形成的预测样本，pel_refyx为参