【HEVC學習與研究】27、CABAC解析文法元素SAO

解析完成條帶頭之後下一步的工作是解析條帶資料slice_segment_data。slice_segment_data資料主要由一個個的Coding_Tree_Unit(CTU)組成。每一個CTU的結構如下所示：

可以看出，每一個CTU的coding_quadtree部分之前是文法結構sao。那麼現在來研究一下如何從碼流中解碼出sao，這裡着重讨論cabac而非sao的意義。

對sao的解析部分在TDecSlice::decompressSlice()中。在真正開始解碼之前，TDecSlice::decompressSlice()調用了m_pcEntropyDecoderIf->resetEntropy(p)函數進行熵解碼器的一些初始化操作，如為不同文法元素進行initBuffer。在最後，調用了m_pcTDecBinIf->start()函數。該函數讀出了碼流中的前兩個位元組組成一個UInt16的數字賦給m_uiValue。

以下是TDecSlice::decompressSlice()中sao的解析部分：

具體的解析過程在pcSbacDecoder->parseSaoOneLcuInterleaving()中實作。實作如下：

在調試過程中，對于第一個ctu來講，rx和ry均為0，是以不會解析MergeUp和MergeLeft文法元素。實際上執行的部分是parseSaoOffset(&(pSaoParam->saoLcuParam[iCompIdx][iAddr]), iCompIdx);

在該函數中執行parseSaoTypeIdx(uiSymbol);

該函數調用了上篇文章中解釋過的decodeBin函數實作解析。回顧上篇文章中對該函數的解釋，可以看出該函數的輸出值實際就是valMps或者1-valMps，組成一串二進制碼流，也就是算數編碼前的二值化過的文法元素。通過這個函數輸出了一個二進制字元，但是卻并沒有從原始碼流中讀取資料，這種現象開始時相當讓我感到費解，不過想了一下便明白了這是很正常的，因為這正是算數編碼過程的逆過程。在編碼的時候，編碼器“吸收”了一個、兩個甚至更多個字元，多次進行MPS/LPS判斷和區間劃分，直到滿足一定條件後才會輸出一個0或1。那麼在解碼的時候，也會可能會出現輸出了多個字元才“消耗”了1bit碼流的情況。從上述函數的實作中可以得知，parseSaoTypeIdx函數傳回給uiSymbol的值為0，那麼parseSaoOffset(SaoLcuParam*

psSaoLcuParam, UInt compIdx)函數便不會做後續操作，将psSaoLcuParam->length置0後直接傳回。

從parseSaoOneLcuInterleaving函數中可以看出，parseSaoOffset将會循環調用3次。在第二次調用中，我們的demo程式顯示，parseSaoTypeIdx中uiCode傳回值為1，是以，下面繼續調用了decodeBinEP函數：

該函數向實參uiCode輸出值為0，根據條件，parseSaoTypeIdx的輸出值為5。并且将執行4次parseSaoMaxUvlc，将解碼的結果賦予psSaoLcuParam->offset[i]。

在執行第一次parseSaoMaxUvlc中，隻執行了函數①，code等于0是以傳回val=0；執行第二次parseSaoMaxUvlc，①傳回code=1，是以将會執行下面的while循環，共執行三次，傳回val=3；值得注意的是，在第三次循環中，decodeBinEP函數讀取了碼流中的第三個字元加到了m_uiValue上；執行第三次parseSaoMaxUvlc，①傳回code=1，下面的while循環隻會執行一次，傳回val=1；第四次執行parseSaoMaxUvlc，①傳回code=1，while循環執行一次，傳回val=1。

接下來，對第2~4個offset值，将各調用一次decodeBinEP，為1則取其負值。

調用parseSaoUflc(5, uiSymbol )，該函數調用了decodeBinsEP，該函數可以認為一次處理多位。實作如下：

在該函數中讀取了碼流中的第四個位元組（107），在for循環中比較m_uiValue和scaledRange的值并決定bins加1或倍增，最終傳回值為13。該值賦予psSaoLcuParam->subTypeIdx。

自此，parseSaoOffset的任務便已完成。而類似的工作将循環三次以完成pcSbacDecoder->parseSaoOneLcuInterleaving的功能。

PS:跟蹤了這麼久的代碼，但是現在的問題依然是知其然不知其是以然……看來接下來需要在标準文檔和其他一些資料上面下些功夫了。