HEVC代碼分析-xPredIntraAng

該函數進行非planar模式的預測

Void TComPrediction::xPredIntraAng(       Int bitDepth,
                                    const Pel* pSrc,     Int srcStride,
                                          Pel* pTrueDst, Int dstStrideTrue,
                                          UInt uiWidth, UInt uiHeight, ChannelType channelType,
                                          UInt dirMode, const Bool bEnableEdgeFilters
                                  )
{
  // pSrc參考塊指針，pTrueDst預測塊指針
  Int width=Int(uiWidth);
  Int height=Int(uiHeight);
  
  // Map the mode index to main prediction direction and angle
  assert( dirMode != PLANAR_IDX ); //no planar 目前模式不可能是planar模式
  const Bool modeDC        = dirMode==DC_IDX;

  // Do the DC prediction DC模式
  if (modeDC)
  {
	// 擷取DC值
    const Pel dcval = predIntraGetPredValDC(pSrc, srcStride, width, height);
	// 對預測像素全部賦DC值
    for (Int y=height;y>0;y--, pTrueDst+=dstStrideTrue)
    {
      for (Int x=0; x<width;) // width is always a multiple of 4.
      {
        pTrueDst[x++] = dcval;
      }
    }
  }
  else // Do angular predictions 角度預測模式
  {
    const Bool       bIsModeVer         = (dirMode >= 18); //是否是垂直類模式
    const Int        intraPredAngleMode = (bIsModeVer) ? (Int)dirMode - VER_IDX :  -((Int)dirMode - HOR_IDX);	// 目前模式與水準或豎直模式的內插補點，可以作為後面清單的下标
    const Int        absAngMode         = abs(intraPredAngleMode); // 內插補點的絕對值
    const Int        signAng            = intraPredAngleMode < 0 ? -1 : 1; // 內插補點的符号
	// 是否需要邊緣濾波，因為豎直和水準模式邊緣像素需要考慮對應方向上的變化趨勢
    const Bool       edgeFilter         = bEnableEdgeFilters && isLuma(channelType) && (width <= MAXIMUM_INTRA_FILTERED_WIDTH) && (height <= MAXIMUM_INTRA_FILTERED_HEIGHT);

    // Set bitshifts and scale the angle parameter to block size
    static const Int angTable[9]    = {0,    2,    5,   9,  13,  17,  21,  26,  32}; // 偏移值絕對值表
	// 32除以偏移值是角度的餘切值，乘以256是為了保持精度，是以invAngTable可以看作縮放後的角度餘切值清單
    static const Int invAngTable[9] = {0, 4096, 1638, 910, 630, 482, 390, 315, 256}; // (256 * 32) / Angle
    Int invAngle                    = invAngTable[absAngMode]; // 目前角度的縮放餘切值
    Int absAng                      = angTable[absAngMode]; // 目前角度偏移值絕對值
    Int intraPredAngle              = signAng * absAng; // 目前角度偏移值

    Pel* refMain; // 主參考像素，垂直類模式即為上方的參考像素
    Pel* refSide; // 側邊參考像素，垂直類模式即為左側的參考像素

    Pel  refAbove[2*MAX_CU_SIZE+1]; // 上方參考像素
    Pel  refLeft[2*MAX_CU_SIZE+1]; // 左側參考像素

    // Initialize the Main and Left reference array.
    if (intraPredAngle < 0)
    {
	  // 對于偏移值小于零的角度，垂直類模式需要将左側的參考像素投影到上方參考像素的左側，水準類反之
      const Int refMainOffsetPreScale = (bIsModeVer ? height : width ) - 1;
      const Int refMainOffset         = height - 1; // 主參考像素數組向右偏移height-1存儲，因為其左側還要存儲側邊參考像素
      for (Int x=0;x<width+1;x++)
      {
        refAbove[x+refMainOffset] = pSrc[x-srcStride-1]; // 填充上方參考像素
      }
      for (Int y=0;y<height+1;y++)
      {
        refLeft[y+refMainOffset] = pSrc[(y-1)*srcStride-1]; // 填充左側參像素
      }
      refMain = (bIsModeVer ? refAbove : refLeft)  + refMainOffset; // 确定主參考像素
      refSide = (bIsModeVer ? refLeft  : refAbove) + refMainOffset; // 确定側參考像素

      // Extend the Main reference to the left.
	  // 進行參考像素的投影
      Int invAngleSum    = 128;       // rounding for (shift by 8)
	  // (refMainOffsetPreScale+1)*intraPredAngle>>5 目前塊高度乘以角度正切值，得到所需投影的最大數量
      for (Int k=-1; k>(refMainOffsetPreScale+1)*intraPredAngle>>5; k--)
      {
        invAngleSum += invAngle; // 每次加縮放餘切值，相當于invAngleSum=invAngle*abs(k),開始的128為了四舍五入，不用在意
        refMain[k] = refSide[invAngleSum>>8]; // 右移8位，相當于除以256，把餘切值縮放抵消。是以得到的坐标相當于是abs(k)乘以餘切值，正好是投影
      }
    }
    else
    {
	  // 角度偏移值大于等于零的不需要投影
      for (Int x=0;x<2*width+1;x++)
      {
        refAbove[x] = pSrc[x-srcStride-1];
      }
      for (Int y=0;y<2*height+1;y++)
      {
        refLeft[y] = pSrc[(y-1)*srcStride-1];
      }
      refMain = bIsModeVer ? refAbove : refLeft ;
      refSide = bIsModeVer ? refLeft  : refAbove;
    }

    // swap width/height if we are doing a horizontal mode:
	// 如果是水準類模式，則先把預測像素存到tempArray裡面再對稱，垂直類模式則不需要最後的對稱
    Pel tempArray[MAX_CU_SIZE*MAX_CU_SIZE];
    const Int dstStride = bIsModeVer ? dstStrideTrue : MAX_CU_SIZE;
    Pel *pDst = bIsModeVer ? pTrueDst : tempArray;
    if (!bIsModeVer)
    {
      std::swap(width, height);
    }

    if (intraPredAngle == 0)  // pure vertical or pure horizontal
    {
	  //豎直模式或水準模式
      for (Int y=0;y<height;y++)
      {
        for (Int x=0;x<width;x++)
        {
          pDst[y*dstStride+x] = refMain[x+1];
        }
      }

      if (edgeFilter)
      {
		// 進行邊緣濾波，豎直模式對最左側一列濾波，相應的，水準模式則是對最上方一行濾波
        for (Int y=0;y<height;y++)
        {
          pDst[y*dstStride] = Clip3 (0, ((1 << bitDepth) - 1), pDst[y*dstStride] + (( refSide[y+1] - refSide[0] ) >> 1) );
        }
      }
    }
    else
    {
	  // 非豎直或水準模式
      Pel *pDsty=pDst;

      for (Int y=0, deltaPos=intraPredAngle; y<height; y++, deltaPos+=intraPredAngle, pDsty+=dstStride)
      {
		// 周遊每一行，deltaPos為角度偏移值乘以行高，該值除以32即為參考像素相對目前像素所在列的偏移值
        const Int deltaInt   = deltaPos >> 5; // 除以32的整數部分
        const Int deltaFract = deltaPos & (32 - 1); // 餘數部分

        if (deltaFract)
        {
		  // 餘數不為零，說明對應的參考像素不是整像素位置，需要插值獲得
          // Do linear filtering 線性插值
          const Pel *pRM=refMain+deltaInt+1; // 左側參考像素
          Int lastRefMainPel=*pRM++; // 相鄰參考像素，真正的參考位置就在他倆之間
          for (Int x=0;x<width;pRM++,x++)
          {
            Int thisRefMainPel=*pRM;
			// 兩個相鄰的參考像素進行線性插值得到預測值
            pDsty[x+0] = (Pel) ( ((32-deltaFract)*lastRefMainPel + deltaFract*thisRefMainPel +16) >> 5 );
            lastRefMainPel=thisRefMainPel;
          }
        }
        else
        {
		  // 餘數為零，不需要插值，直接copy對應位置的參考像素即可
          // Just copy the integer samples
          for (Int x=0;x<width; x++)
          {
            pDsty[x] = refMain[x+deltaInt+1];
          }
        }
      }
    }

    // Flip the block if this is the horizontal mode
    if (!bIsModeVer)
    {
	  // 如果是水準類的模式，需要對稱翻轉預測值
      for (Int y=0; y<height; y++)
      {
        for (Int x=0; x<width; x++)
        {
          pTrueDst[x*dstStrideTrue] = pDst[x];
        }
        pTrueDst++;
        pDst+=dstStride;
      }
    }
  }
}