HEVC帧内预测原理
一、HEVC 角度预测模式的基本概念
H.265/HEVC亮度分量帧内预测支持5种大小的PU: 4x4, 8x8, 16x16, 32x32, 64x64
每一种大小的PU都有35种预测模式:
1. Planar模式
2. DC 模式
3. 33种角度模式
通过角度18 将 角度 的模式进一步 分为 垂直 和 水平
所谓的水平 和 垂直 是指 通过 26 和 10 这两个角度来定义的。
超过18 的就是垂直的,指的是 这些范围内角度 可以通过 26 向左 或者 向右偏移一定的角度 得到的。
小于18 就是 水平的,指的是 这个范围内的角度可以通过10 向上或者向下 偏移一定的角度 得到的。
其中角度的偏移的计算
x表示的是某种模式对应的偏移值。可以通过下面的表格进行查询。 如 模式23 对应的 x是 9。通过上面的公式计算得到角度是 -15.7表示 向右偏移这么大的角度。
上图 是 4 个方向的展示 1是垂直向左 角度大于0 , 2 是垂直向右角度小于0 3上水平向下,角度小于 0 , 4 是水平向上 角度 大于0。
二、投影像素法
处于 11- 25 的像素 有可能 参考 左边 也有可能参考 上面的。 对于处于垂直类的模式 需要将参考的左边的映射到上面,形成一个水平的参考边。 对于处于水平类的模式 需要将上面的映射到左边,形成一个垂直的 参考边。
投影的计算:
这边就是映射的函数,表示 x 可以通过下面的式子计算得到在y上面的坐标。
实际在计算过程中是先把这样的一个 参考的数组给构造出来。
构造的过程是 x 大于等于0 的,取 x下坐标的值。
x小于0的,将 x 坐标 映射为y坐标 公式如下解释。 然后取y坐标上面的值
y(x)的计算怎么理解?
如下图角度 1 和 角度 2 是相等的。 也就是 32/offset[m] = y/x; 可得 y = 32*x/offset[m]。其中 offset[m] 表示角度的偏移, 这个偏移可以通过上面 查表得到。 从之前的计算 知道 实际上 通过两个值 来决定角度 offset[m] 和 32. 所以说 y方向上的 映射 实际上是 按照角度映射 到 x 的。 这边 x 每次加n。实际上y方向的变化是32/offset[m]*n 取整的结果。 offset <= 32 说明 映射的时候 y方向是不可能映射到同一个点的。
通过 这个式子计算 对应的位置
三、 水平和垂直方向 如何计算pos。
分为水平和垂直的方向来考虑, 水平和垂直 的划分 是上面的 那种方式 。
如果是垂直的方式。 那么 参考点在x方向的坐标 加 1 就是 直接 加1。 而 在y 方向的 要先映射。
同样他们的坐标计算 :
垂直方向的: pos = (y* offset[M])/32。 pos 可以理解是x。
计算:
y/x = 32/offset[m]。x = (y* offset[M])/32。
这种情况 对于一个 4*4 而言。 y确定了 x就确定了。 就是说同一行两个列的 pos 都只相差1。
两行的pos就是 offset[M]/32的倍数取整了。 这个肯定是不会超过1的。所以4个加起来也不会超过 4。
水平方向的: pos = (x* offset[M])/32。 pos 可以理解是y。
计算:
x/y = 32/offset[m]。y = (x* offset[M])/32。
这种情况 对于一个 4*4 而言。 x确定了 y就确定了。 就是说同一列的两行 pos 都只相差1。
两列的pos就是 offset[M]/32的倍数取整了。 这个肯定是不会超过1的。所以4个加起来也不会超过 4。