• h.264 FMO


    在H.264之前的标准中,比如H.263,其比特流中的数据是按照一个宏块接一个宏块的方式排列的,一旦发生丢包,很多相邻宏块信息都会丢失,很难进行错误隐藏处理。在H.264中加入了一项新特性:把宏块在比特流中的数据按照一定的映射规则进行排列,而不一定按照原本的光栅扫描顺序排列,这种方称为灵活的宏块重拍FMO(Flexible Macroblock Ordering)。

    FMO是基于组的方式将宏块集合起来,把一帧内的宏块划分到不同的条带组(slice group)。当然在最后也需要对条带组按光栅扫描顺序划分条带(slice)。在h.264中,当slice group被设为大于1时才使用FMO。在代码端看来,FMO时,主要是对映射表(数组)的设置,如下第一个表:

    对一帧进行FMO:

    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1

    得到slice group有三个:

    0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0        
    1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1
    2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2          

    然后再对每个slice group按照光栅扫描顺序进行排序,分割出slice,下面为分割slice group 0(假设slice长度为16)

    slice 1 in slice group 0: 

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

    slice 2 in slice group 0:

    16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

    FMO在h.264中有7种(FMO0 ~ FMO6)

    FMO0

    FMO0,交织映射。交织映射是指不同的slice group交替出现。

    如下设置了slice group 0 = 10,slice group 1 = 15,slice group 2 = 18

    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

    JM code如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate interleaved slice group map type MapUnit map (type 0)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType0MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
      unsigned iGroup, j;
      unsigned i = 0;
      do
      {
        for( iGroup = 0;
        (iGroup <= pps->num_slice_groups_minus1) && (i < PicSizeInMapUnits);
        i += pps->run_length_minus1[iGroup++] + 1)
        {
          for( j = 0; j <= pps->run_length_minus1[ iGroup ] && i + j < PicSizeInMapUnits; j++ )
            MapUnitToSliceGroupMap[i+j] = iGroup;
        }
      }
      while( i < PicSizeInMapUnits );
    }

    FMO1

    FMO1,分散映射。每个宏块相邻的宏块都不在同一组。x方向上的宏块按照slice group序号递增分配,y方向第一个宏块按照0,slice group numbers/2交替分配。

    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1
    1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
    0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1

     JM code 如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate dispersed slice group map type MapUnit map (type 1)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType1MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
      unsigned i;
      for( i = 0; i < PicSizeInMapUnits; i++ )
      {
        MapUnitToSliceGroupMap[i] = ((i%img->PicWidthInMbs)+(((i/img->PicWidthInMbs)*(pps->num_slice_groups_minus1+1))/2))
          %(pps->num_slice_groups_minus1+1);
      }
    }

    FMO2

    FMO2,前后景映射。以整个帧作为背景,该模式可以通过(左上角坐标,右下角坐标)的方式指定前景,每个前景都为一个slice group,最先指定的前景可以覆盖后来指定的前景。

    假设有

    slice group 0(3,4)(8,8)

    slice group 1(1,2)(6,6)

    2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
    2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2
    2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2
    2 1 1 0 0 0 0 0 0 2 2
    2 1 1 0 0 0 0 0 0 2 2
    2 1 1 0 0 0 0 0 0 2 2
    2 2 2 0 0 0 0 0 0 2 2
    2 2 2 0 0 0 0 0 0 2 2

     JM code如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate foreground with left-over slice group map type MapUnit map (type 2)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType2MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
      int iGroup;
      unsigned i, x, y;
      unsigned yTopLeft, xTopLeft, yBottomRight, xBottomRight;
       
      for( i = 0; i < PicSizeInMapUnits; i++ )
        MapUnitToSliceGroupMap[ i ] = pps->num_slice_groups_minus1;
       
      for( iGroup = pps->num_slice_groups_minus1 - 1 ; iGroup >= 0; iGroup-- )
      {
        yTopLeft = pps->top_left[ iGroup ] / img->PicWidthInMbs;
        xTopLeft = pps->top_left[ iGroup ] % img->PicWidthInMbs;
        yBottomRight = pps->bottom_right[ iGroup ] / img->PicWidthInMbs;
        xBottomRight = pps->bottom_right[ iGroup ] % img->PicWidthInMbs;
        for( y = yTopLeft; y <= yBottomRight; y++ )
          for( x = xTopLeft; x <= xBottomRight; x++ )
            MapUnitToSliceGroupMap[ y * img->PicWidthInMbs + x ] = iGroup;
      }
    }

    FMO3

    FMO3,环形扫描映射。在JM中,环形扫描映射把一帧分为两个slice group,一个是以一帧为背景,另一个是以环作为的前景(其实环可以扩展到更多的group)。环的起点是帧的中心位置,通过指定环的运动方向(顺时针或逆时针)以及环的长度即可得到前景。

    以下为顺时针,环长度为32

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 20 21 22 23 24 25 1 1
    1 1 1 19 6 7 8 9 26 1 1
    1 1 1 18 5 0 1 10 27 1 1
    1 1 1 17 4 3 2 11 28 1 1
    1 1 1 16 15 14 13 12 29 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 31 30 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

     JM code 如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate box-out slice group map type MapUnit map (type 3)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType3MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
      unsigned i, k;
      int leftBound, topBound, rightBound, bottomBound;
      int x, y, xDir, yDir;
      int mapUnitVacant;
       
      unsigned mapUnitsInSliceGroup0 = min((pps->slice_group_change_rate_minus1 + 1) * img->slice_group_change_cycle, PicSizeInMapUnits);
       
      for( i = 0; i < PicSizeInMapUnits; i++ )
        MapUnitToSliceGroupMap[ i ] = 2;
       
      x = ( img->PicWidthInMbs - pps->slice_group_change_direction_flag ) / 2;
      y = ( img->PicHeightInMapUnits - pps->slice_group_change_direction_flag ) / 2;
       
      leftBound   = x;
      topBound    = y;
      rightBound  = x;
      bottomBound = y;
       
      xDir =  pps->slice_group_change_direction_flag - 1;
      yDir =  pps->slice_group_change_direction_flag;
       
      for( k = 0; k < PicSizeInMapUnits; k += mapUnitVacant )
      {
        mapUnitVacant = ( MapUnitToSliceGroupMap[ y * img->PicWidthInMbs + x ]  ==  2 );
        if( mapUnitVacant )
          MapUnitToSliceGroupMap[ y * img->PicWidthInMbs + x ] = ( k >= mapUnitsInSliceGroup0 );
         
        if( xDir  ==  -1  &&  x  ==  leftBound )
        {
          leftBound = max( leftBound - 1, 0 );
          x = leftBound;
          xDir = 0;
          yDir = 2 * pps->slice_group_change_direction_flag - 1;
        }
        else
          if( xDir  ==  1  &&  x  ==  rightBound )
          {
            rightBound = min( rightBound + 1, (int)img->PicWidthInMbs - 1 );
            x = rightBound;
            xDir = 0;
            yDir = 1 - 2 * pps->slice_group_change_direction_flag;
          }
          else
            if( yDir  ==  -1  &&  y  ==  topBound )
            {
              topBound = max( topBound - 1, 0 );
              y = topBound;
              xDir = 1 - 2 * pps->slice_group_change_direction_flag;
              yDir = 0;
            }
            else
              if( yDir  ==  1  &&  y  ==  bottomBound )
              {
                bottomBound = min( bottomBound + 1, (int)img->PicHeightInMapUnits - 1 );
                y = bottomBound;
                xDir = 2 * pps->slice_group_change_direction_flag - 1;
                yDir = 0;
              }
              else
              {
                x = x + xDir;
                y = y + yDir;
              }
      }
       
    }

    FMO4

    FMO4,光栅扫描映射。该模式只支持两个slice group,按照光栅扫描顺序来分组,方向有正向与反向之分。

    如下为反向FMO4(始于右下角):

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

     JM code 如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate raster scan slice group map type MapUnit map (type 4)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType4MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
       
      unsigned mapUnitsInSliceGroup0 = min((pps->slice_group_change_rate_minus1 + 1) * img->slice_group_change_cycle, PicSizeInMapUnits);
      unsigned sizeOfUpperLeftGroup = pps->slice_group_change_direction_flag ? ( PicSizeInMapUnits - mapUnitsInSliceGroup0 ) : mapUnitsInSliceGroup0;
       
      unsigned i;
       
      for( i = 0; i < PicSizeInMapUnits; i++ )
        if( i < sizeOfUpperLeftGroup )
          MapUnitToSliceGroupMap[ i ] = pps->slice_group_change_direction_flag;
        else
          MapUnitToSliceGroupMap[ i ] = 1 - pps->slice_group_change_direction_flag;
         
    }

    FMO5

    FMO5,擦式扫描映射。仅支持两个slice group,扫描方式为纵向,也有正反两个方向

    如下为正向FMO5(始于左上角):

    0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
    0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1

     JM code 如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate wipe slice group map type MapUnit map (type 5)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
    */
    static void FmoGenerateType5MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
       
      unsigned mapUnitsInSliceGroup0 = min((pps->slice_group_change_rate_minus1 + 1) * img->slice_group_change_cycle, PicSizeInMapUnits);
      unsigned sizeOfUpperLeftGroup = pps->slice_group_change_direction_flag ? ( PicSizeInMapUnits - mapUnitsInSliceGroup0 ) : mapUnitsInSliceGroup0;
       
      unsigned i,j, k = 0;
       
      for( j = 0; j < img->PicWidthInMbs; j++ )
        for( i = 0; i < img->PicHeightInMapUnits; i++ )
          if( k++ < sizeOfUpperLeftGroup )
            MapUnitToSliceGroupMap[ i * img->PicWidthInMbs + j ] = 1 - pps->slice_group_change_direction_flag;
          else
            MapUnitToSliceGroupMap[ i * img->PicWidthInMbs + j ] = pps->slice_group_change_direction_flag;
           
    }

    FMO6

    FMO6,显示控制映射。可以在配置文件中自由地指定每个宏块所属的slice group。

    0 1 0 2 1 1 0 2 1 1 1
    1 2 0 0 0 1 0 2 0 1 0
    3 5 4 1 0 0 3 5 4 0 1
    0 0 5 5 3 1 0 2 5 0 1
    4 1 0 0 1 1 1 1 4 4 2
    0 2 2 3 2 3 2 1 5 2 3
    0 1 2 0 1 1 2 0 5 5 5
    3 2 1 4 1 4 4 0 3 3 2
    4 2 3 5 0 0 1 4 1 2 3

    顺带一提JM支持一帧中最多为8个slice group

    JM code 如下:

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    /*!
     ************************************************************************
     * rief
     *    Generate explicit slice group map type MapUnit map (type 6)
     *
     * param img
     *    Image Parameter to be used for map generation
     * param pps
     *    Picture Parameter set to be used for map generation
     ************************************************************************
     */
    static void FmoGenerateType6MapUnitMap (ImageParameters * img, pic_parameter_set_rbsp_t * pps )
    {
      unsigned i;
      for (i=0; i<PicSizeInMapUnits; i++)
      {
        MapUnitToSliceGroupMap[i] = pps->slice_group_id[i];
      }
    }

     

  • 相关阅读:
    无所不能的Ant 【转】
    fstream的文件操作
    dos下的for命令详解(zz)
    c++中vector的用法总结
    学习Git上
    IE下的document.onclick问题
    第一次面试实习感触
    大数据概述
    红旗
    词法分析
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xumaojun/p/8523516.html
Copyright © 2020-2023  润新知