2. Lớp mã hoá video (VLC)
2.2 Bộ mã hóa H264
Một trường- field (của video quét xen kẽ) hoặc một khung- frame được mã hóa để
tạo thành một ảnh được mã hóa - Coded Picture. Một ảnh được mã hóa có số khung
(báo hiệu trong luồng bit), số này không phải là thứ tự giải mã.Ngoài ra mỗi một trường được mã hóa của khung quét xen kẽ hay liên tục có một số đến thứ tự bức ảnh
dùng để xác định thứ tự giải mã trường đó. Các ảnh được mã hóa trước đó được tổ
chức trong một hoặc hai danh sách List 0 và List 1Một bức ảnh được mã hóa bao gồm nhiều khối macro, mỗi khối gồm 16x16 mẫu độchói, và 8x8 mẫu sắc đỏ Cb, 8x8 sắc
Mai Gia Hà Page 40 tập các khối macro theo thứ tự quét mành. Một slice I có thể bao gồm chỉ có khối macro loại I và P slice có thể bao gồm khối macro I và O. Slice B có thể bao gồm khối macro B và I.
MB I được dự đoán sử dụng phép dự doán từ các MB được giải mã trong slice đó.
Sự dự đoán được thực hiện bằng cách cho toàn khối macro hay một phần ví dụ từng
khối 4x4 mẫu độ chói và các mẫu sắc tương ứng.
Khối macroblock P được định nghĩa sử dụng dự đoán ngoài từ ảnh tham chiếu.
Một khối macro được mã hóa ngoài có thể chia thành các phần macro ví dụ khối kích thước 16x16 hoặc 16x8, 8x16, 8x8 các mẫu độ chói. Nếu kích cỡ 8x8 được chọn, mỗi khối macro con 8x8 sẽđược chia nhỏ thành 8x8, 8x4, 4x8, 4x4 mẫu độ chói (kết hợp với các mẫu sắc).Mỗi vùng khối macro có thể được dự đoán từ một bức ảnh trong danh sách 0.Nếu có thể, mỗi vùng khối macro con trong khối macro con sẽ được dự đoán từ cùng một bức ảnh trong List0.
Khối macro B được dự đoán bằng cách dự đoán ngoài từ ảnh tham chiếu.Mỗi vùng khối macro có thể được dự đoán từ một hay hai ảnh tham chiếu một ở danh sách 0-List 0, một ở danh sách 1- List 1.
Bộ mã hóa bao gồm 2 chiều dữ liệu, chiều xuôi (từ trái sang phải) để mã hóa dữ
liệu, và chiều ngược (từ phải qua trái) để khôi phục lại dữ liệu đã được mã hóa sử dụng cho các dự báo liên khung và nội khung.
¾Quá trình mã hoá.
- Fn là một khung hoặc một trường ảnh (field) được chia nhỏ thành các macroblock,
mỗi block sẽ được mã hoá theo chế độ intra hoặc inter khác nhau tùy thuộc vào
quyết định lựa chọn chế độ mã hóa.
- Trong chế độ intra, thành phần được dự đoán P (ở đây có thể là các mẫu) được suy
ra từ các mẫu đã được mã hóa hoặc đã được khôi phục trong cùng 1 slice. Trong đó uF'n là những mẫu chưa được lọc được dùng cho việc xác định P.
Mai Gia Hà Page 41
- Trong chế độ inter, thành phần được đoán P được suy ra nhờ dự đoán bù chuyển
động (motion-compensated prediction) từ 1 đến 2 khung đã mã hoá trước đó.
- Hiệu của thành phần được dự đoán P và block hiện tại là block hiệu Dn. Block hiệu
Dn được biến đổi DCT và lượng tử hoá tạo thành một nhóm hệ số biến đổi đã lượng tử hoá, các hệ số này sẽ được sắp xếp lại và mã hoá entropy. Các hệ số lượng tử và các thông tin cần thiết để giải mã từng block trong Macroblock như chế độ mã hoá
nào, tham số lượng tử, thông tin của véc tơ chuyển động... được nén thành
bitstream, qua NAL (Netword Abstraction Layer ) để truyền đi hay lưu trữ. ¾Quá trình khôi phục ( quá trình thưc hiện từ phải qua trái):
- Quá trình khôi phục sẽ giải mã block nhằm mục đích tạo ra block tham chiếu cho
các dự đoán kế tiếp. Dữ liệu X được đưa vào bộ giải lượng tử và chuyển đổi ngược để tạo ra block hiệu .
- Block hiệu cộng với P để tạo ra block khôi phục. Block này được đưa tới bộ dự
đoán intra để phục vụ cho các dự đoán intra tiếp theo trong cùng slice hoặc được đưa qua bộ lọc để giảm nhiễu và đưa vào bộ nhớ dành cho các khung tham chiếu. Nhiều block được khôi phục sẽ tạo thành khung tham chiểu F'n.
Mai Gia Hà Page 42 Hình 3.5: sơ đồ bộ mã hoá