HM中字典编码分析

LZ77算法基本过程 http://jpkc.zust.edu.cn/2007/dmt/course/MMT03_05_2.htm

LZ77压缩算法详解 http://wenku.baidu.com/view/c4ee642bcfc789eb172dc8f5.html

输入待字典编码的CU,

CopyCuFromPicYuv444(pcPic,m_pCuBuf, cuIdx,bEncOrg);

待编码的输入64*64,重排序后的YUV (*(m_matchFinderBase.stream)).data

void CDictEncoder::WriteStrMapResult(int len, int pos,const UChar * pCurBuf)

//写入编码的结果，32位数的iDst编码结果push_banck到m_pStrMapBufList，m_uCurrPackSize为list大小。

{

…

if (len == 1 && pos == (UInt)-1)//没有匹配的

{

if (numCoded>=3)

{

litFlag = (pCurBuf[0]-pCurBuf[-3])<0;

c = (UInt)ABS_DIFF(pCurBuf[0],pCurBuf[-3]);

}

else

c = (UInt)pCurBuf[0];

WriteBits(iDst,0,1,1);

WriteBits(iDst,litFlag,1,2);//因为排列顺序是YUVYUV，所以编的是与pCurBuf[-3]的差值，litFlag表示差值的正负

WriteBits(iDst,c,8,3);

}

else

{

WriteBits(iDst,1,1,1); //第1个bit占一位，指示有匹配，第2bit开始的9位表示匹配长度len，第11bit开始的22位表示偏移pos

WriteBits(iDst,len,9,2);

WriteBits(iDst,pos,22,11);

}

}

void CDictEncoder::DictCodeOneBlock()

{

…

for (;;)

{

len = GetOptimumFast(&pos);//返回最佳的匹配，len长度，pos偏移

…

pCurBuf = MatchFinder_GetPointerToCurrentPos(&m_matchFinderBase) - m_uAdditionalOffset;

//(m_matchFinderBase).buffer匹配的结束位置，即m_uAdditionalOffset=len，向前len为匹配的开始位置pCurBuf,len>8 时匹配串在pCurBuf-(pos-8)-1, pos<8时，在pCurBuf- m_uReps[pos]-1

WriteStrMapResult(len,pos,pCurBuf);

m_uAdditionalOffset -= len;

nowPos32 += len;

if ((m_uAdditionalOffset == 0) && (MatchFinder_GetNumAvailableBytes(&m_matchFinderBase) == 0))// AvailableBytes还待编的字符数,编完了则跳出

{

break;

}

}//for

}

字典的输入是pixels data in previously constructed CUs 和current LCU data

如果previously constructed CUs 是dictionary编码的，无需rollback

如果是HM编码的，则previous CUs需 rollback.

rollback的原因：用HM的constructed CU要作为下一个CU的字典输入，还需调用DictCompressCu(uiCUAddr,cuCnt-1,false,pcSlice); 再字典编码一次，不过与真正的字典编码不同，只执行编码的过程（哈希和匹配），而不写入结果。这样constructed CU 就生成了哈希表，可以作为了下一个CU的字典，方便查找。

if(dCostHM / dCostDictCoder > 1.0)

{

int i;

m_pTComDictEncoder->WriteCu2RecYuv444(pcCU,uiCUAddr);//选择字典编码，内部其实是把原CU写入到重构pic，因为重构和原CU一样

bLastCuRollBack = false;

pcCU->m_bCUCodedByDictCoderFlag = true;

for (i=0;i<pcCU->getTotalNumPart();i++)

{

pcCU->setPredictionMode(i,MODE_INTRA);

}

}

else

{

m_pTComDictEncoder->SetNeedRollBackVar(true);

bLastCuRollBack = true;

m_pTComDictEncoder->DictCompressCu(uiCUAddr,cuCnt-1,false,pcSlice);

m_pTComDictEncoder->SetNeedRollBackVar(false);

}

void TComDictEnc::DictCompressCu(UInt cuIdx, UInt cuEndIdx, bool bEncOrg, TComSlice* pcSlice)

{

if (m_bNeedRollBack)

{

…

for(i = 0 ;i < m_pDictEncoder->m_uCurrPackSize;i++)//选择的是HM编码，所以把第一次CU原图字典编码写入的结果都弹出

{

m_pDictEncoder->m_pStrMapBufList.pop_back();

}

m_pDictEncoder->m_uCurrPackSize = 0;

}

...

CopyCuFromPicYuv444(pcPic,m_pCuBuf, cuIdx,bEncOrg);// 原CU编码时，复制的是原CU到m_pCuBuf,rollback时复制的是重构CU到m_pCuBuf

…

m_pDictEncoder->DictCodeOneBlock();

…

}

void CDictEncoder::DictCodeOneBlock()

{

…

len = GetOptimumFast(&pos);

if (!m_matchFinderBase.m_bEncOrg)//重构CU，rollback，只执行了编码过程，不写入结果

{

m_uAdditionalOffset -= len;

if ((m_uAdditionalOffset == 0) && (MatchFinder_GetNumAvailableBytes(&m_matchFinderBase) == 0))

{

m_bIsLastCuRollBack = 1;

break;

}

continue;

}

if (m_matchFinderBase.m_bEncOrg)//原CU，要写入结果

{

WriteStrMapResult(len,pos,pCurBuf);

}

…

}

void CDictEncoder::DictCodeOneBlock()

{

…

for (;;)

{

len = GetOptimumFast(&pos);//返回最佳的匹配，len长度，pos偏移

…

if (!m_matchFinderBase.m_bEncOrg)//重构CU，rollback，只执行了编码过程，不写入结果

{

m_uAdditionalOffset -= len;

if ((m_uAdditionalOffset == 0) && (MatchFinder_GetNumAvailableBytes(&m_matchFinderBase) == 0))

{

m_bIsLastCuRollBack = 1;

break;

}

continue;

}//if

if (m_matchFinderBase.m_bEncOrg)//原CU，要写入结果

{

pCurBuf = MatchFinder_GetPointerToCurrentPos(&m_matchFinderBase) - m_uAdditionalOffset;

//(m_matchFinderBase).buffer匹配的结束位置，即m_uAdditionalOffset=len，向前len为匹配的开始位置pCurBuf,len>8 时匹配串在pCurBuf-(pos-8)-1, pos<8时，在pCurBuf- m_uReps[pos]-1

WriteStrMapResult(len,pos,pCurBuf);

m_uAdditionalOffset -= len;

nowPos32 += len;

if ((m_uAdditionalOffset == 0) && (MatchFinder_GetNumAvailableBytes(&m_matchFinderBase) == 0))// AvailableBytes还待编的字符数,编完了则跳出

{

break;

}

}//if

}//for

}

参考：

JCTVC-K0133

JCTVC-I0272-r2444 Screen Content Coding using Dual-coder Mixed Chroma-sampling-rate (DMC) Techniques

HM80ECF444DualCoderSourceCode.zip