x264 P帧的处理

x264 P帧的处理

关于概念：所谓的P帧划分，仅仅是为了应对帧间引用关系，它并不是说P帧内的每一个MB都必须是P类型的，而是指MB只能够向前引用其他帧的数据，又或者，MB也可以是intra类型的。

基本过程：P帧的某一个MB ---> 运动预测 --> 以运动预测卫结果，得到残差数据 ---> 对残差数据编码

因为编码的是残差数据，故而数据量较小，可以得到更小的编码。

P帧的几种类型

• P_L0 : 当分割类型是16x16, 16x8, 8x16的时候，统一用P_L0来表示

• P_8x8 : 当分割类型是8x8、或者更精细的划分的时候，用P_8x8来表示

• P_SKIP : 当前的MB没有残差数据，也没有运动矢量残差MVD

类型分割关系：

分割类型一般记录在h->mb.i_partition当中，但如果MB细分的比8x8还小，则需要额外的数据结构h->mb.i_sub_partition[4]来分别记录每一个子块的细分模式。

具体实现逻辑如下(左边是逻辑，右边是函数调用)：

能够明显的看出来，P帧的MB可以是intra类型的。在执行完运动预测之后，如果发现当前的MB更适合当做一个intra类型，就会把当前的MB当做intra类型来编码。但即便所有的MB都是intra类型的，当前帧也还是P类型的，因为这里的P代表的是一种帧间关系，而不是代表MB的状态。（帧的设定是有责任的，并非仅仅指引用关系，I帧被赋予了降低扰动的责任，而P帧没有，虽然这里的P帧内部全是I类型的MB，但它还是一个P帧，它永远也不会抢I帧的责任。）

运动预测的结果，相关的数据结构：

在选出最优的mv和分割类型D_*之后，就可以编码了。

编码相关的数据：

这里能够发现，对于P类型的MB，在编码阶段并不会把DC系数提取出来单独编码，为什么？

此前在另一篇关于帧内预测的解释中，已经说了，因为早期x264只有CAVLC编码，x264的很多优化策略都是围绕着CAVLC来进行的。而CAVLC要求编码系数满足由小到大，并且系数之间变化的较为均匀这个条件。因为DC系数往往和其他系数差距很大，故而x264才会把DC系数单独拎出来，组成一个新的DC矩阵，再进行DCT变换，然后才编码。

而这里，并不是x264不处理P类MB的DC系数，而是它已经用另一种方式处理了：

而在处理P类型MB的时候，已经调用了x264_mb_analyse_transform_rd/x264_mb_analyse_transform函数，试图找出用DCT8x8和DCT4x4哪一个更优。如果这里的DC系数导致了编码效率降低，那么会自动选择DCT8x8来做变换。

上图中的h->mb.b_transform_8x8变量，就是用来标记哪一种变换更能提升编码效率。这个变量在帧内预测的时候不会起作用，是专门处理P和B类型的。

同时也能发现，不管是P类型的MB、还是intra类型的MB，它们的chroma编码都把DC系数单独拎出来处理了。