《h264标准》pdf

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【核心代码】

目 录
页码
前言............................................................................................................................................................................... xiv
0 引言...................................................................................................................................................................... 1
0.1 序言 ............................................................................................................................................................ 1
0.2 目的 ............................................................................................................................................................ 1
0.3 应用 ............................................................................................................................................................ 1
0.4 本规范的出版及其版本............................................................................................................................. 1
0.5 简表和级别................................................................................................................................................. 2
0.6 技术特征概述............................................................................................................................................. 2
0.6.1 预测编码.......................................................................................................................................... 3
0.6.2 逐行和隔行视频的编码 .................................................................................................................. 3
0.6.3 图像分割为宏块和更小的部分 ...................................................................................................... 3
0.6.4 时域冗余的削减 .............................................................................................................................. 3
0.7 如何阅读本规范......................................................................................................................................... 3
1 范围...................................................................................................................................................................... 4
2 规范性参考文献.................................................................................................................................................. 4
3 定义...................................................................................................................................................................... 4
4 缩写...................................................................................................................................................................... 12
5 约定...................................................................................................................................................................... 13
5.1 算术运算符................................................................................................................................................. 13
5.2 逻辑运算符................................................................................................................................................. 13
5.3 关系运算符................................................................................................................................................. 13
5.4 位运算符 .................................................................................................................................................... 14
5.5 赋值运算符................................................................................................................................................. 14
5.6 取值范围记号............................................................................................................................................. 14
5.7 数学函数 .................................................................................................................................................... 14
5.8 变量、语法元素和表格............................................................................................................................. 15
5.9 逻辑运算符的文字描述............................................................................................................................. 16
5.10 过程 ............................................................................................................................................................ 17
6 源、已编码、已解码以及输出数据的格式、扫描过程和相邻关系.............................................................. 17
6.1 比特流格式................................................................................................................................................. 17
6.2 源、已解码的以及输出的图像格式......................................................................................................... 18
6.3 图像和条带的空间分割............................................................................................................................. 22
6.4 反向扫描过程和相邻数据的推导过程..................................................................................................... 23
6.4.1 反向宏块扫描过程 .......................................................................................................................... 23
6.4.2 反向宏块分割和子宏块分割的扫描过程 ...................................................................................... 24
6.4.2.1 反向宏块分割扫描过程........................................................................................................... 25
6.4.2.2 反向子宏块分割扫描过程....................................................................................................... 25
6.4.3 反向 4×4 亮度块扫描过程 .............................................................................................................. 26
6.4.4 反向 8×8 亮度块扫描过程 .............................................................................................................. 26
6.4.5 宏块地址可用性的推导过程 .......................................................................................................... 26
6.4.6 相邻宏块地址及其可用性的推导过程 .......................................................................................... 27
6.4.7 MBAFF 帧中相邻宏块地址及其可用性的推导过程.................................................................... 27
6.4.8 相邻宏块、块和分割块的推导过程 .............................................................................................. 28
6.4.8.1 相邻宏块的推导过程 .............................................................................................................. 29
6.4.8.2 相邻的 8×8 亮度块的推导过程 .............................................................................................. 29
6.4.8.3 相邻的 4×4 亮度块的推导过程 .............................................................................................. 30
6.4.8.4 相邻的 4×4 色度块的推导过程 .............................................................................................. 30
6.4.8.5 相邻分割块的推导过程........................................................................................................... 31
6.4.9 相邻位置的推导过程 ...................................................................................................................... 33
6.4.9.1 对场和非 MBAFF 帧中相邻位置的规范 ............................................................................... 33
6.4.9.2 对 MBAFF 帧中相邻位置的规范 ........................................................................................... 34
7 语法和语义.......................................................................................................................................................... 36
7.1 以表格形式描述语法的方法..................................................................................................................... 36
7.2 语法函数、类别和描述符的规定............................................................................................................. 37
7.3 以表格形式表示的语法............................................................................................................................. 38
7.3.1 NAL 单元语法................................................................................................................................. 38
7.3.2 原始字节序列载荷和 RBSP 尾比特语法....................................................................................... 39
7.3.2.1 序列参数集 RBSP 语法........................................................................................................... 39 
iv ITU-T H.264建议书 (03/2005)
7.3.2.1.1 缩放比例列表语法 ......................................................................................................... 40
7.3.2.1.2 序列参数集扩展 RBSP 语法.......................................................................................... 40
7.3.2.2 图像参数集 RBSP 语法........................................................................................................... 41
7.3.2.3 辅助增强信息 RBSP 语法....................................................................................................... 42
7.3.2.3.1 辅助增强信息消息语法 ................................................................................................. 42
7.3.2.4 访问单元分隔符 RBSP 语法................................................................................................... 43
7.3.2.5 序列结尾 RBSP 语法............................................................................................................... 43
7.3.2.6 流结尾 RBSP 语法................................................................................................................... 43
7.3.2.7 填充数据 RBSP 语法............................................................................................................... 43
7.3.2.8 没有分割的条带层 RBSP 语法.................
ITU-T H.264建议书 (03/2005) v
7.4.5.3.1 残差块 CAVLC 语义....................................................................................................... 97
7.4.5.3.2 残差块 CABAC 语义...................................................................................................... 97
8 解码过程.............................................................................................................................................................. 97
8.1 NAL单元解码过程 .................................................................................................................................... 98
8.2 条带解码过程............................................................................................................................................. 99
8.2.1 图像顺序号的解码过程 .................................................................................................................. 99
8.2.1.1 图像顺序类型为 0 时的解码过程........................................................................................... 100
8.2.1.2 图像顺序类型为 1 时的解码过程........................................................................................... 101
8.2.1.3 图像顺序类型为 2 时的解码过程........................................................................................... 102
8.2.2 宏块到条带组的映射的解码过程 .................................................................................................. 103
8.2.2.1 隔行扫描型条带组映射类型的规范....................................................................................... 104
8.2.2.2 分散型条带组映射类型的规范............................................................................................... 105
8.2.2.3 具有残余条带组映射类型的前景规范................................................................................... 105
8.2.2.4 box-out 条带组类型的规范 ..................................................................................................... 105
8.2.2.5 光栅扫描条带组类型的规范................................................................................................... 106
8.2.2.6 消除条带组类型的规范........................................................................................................... 106
8.2.2.7 显式条带组类型的规范........................................................................................................... 106
8.2.2.8 由映射单元到条带组的映射到宏块到条带组的映射转换的规范....................................... 106
8.2.3 条带数据分割的解码过程 .............................................................................................................. 107
8.2.4 参考图像列表解码过程 .................................................................................................................. 107
8.2.4.1 图像编号的解码过程 .............................................................................................................. 108
8.2.4.2 参考图像列表的初始化过程................................................................................................... 109
8.2.4.2.1 帧中 P, SP 条带的参考图像列表的初始化过程............................................................ 109
8.2.4.2.2 场中 P, SP 条带的参考图像列表的初始化过程............................................................ 109
8.2.4.2.3 帧中 B 条带的参考图像列表的初始化过程................................................................. 110
8.2.4.2.4 场中 B 条带的参考图像列表的初始化过程................................................................. 110
8.2.4.2.5 场中参考图像列表的初始化过程 ................................................................................. 111
8.2.4.3 参考图像列表的重排序过程................................................................................................... 112
8.2.4.3.1 短期参考图像列表的重排序过程 ................................................................................. 112
8.2.4.3.2 长期参考图像列表的重排序过程 ................................................................................. 113
8.2.5 已解码参考图像标记过程 .............................................................................................................. 113
8.2.5.1 已解码参考图像标记过程操作步骤....................................................................................... 114
8.2.5.2 frame_num 间隙的解码过程 ................................................................................................... 114
8.2.5.3 已解码参考图像的滑动窗标记过程....................................................................................... 115
8.2.5.4 自适应存储器控制的已解码图像标记过程........................................................................... 115
8.2.5.4.1 将短期图像标记为“未用于参考”的过程.................................................................. 116
8.2.5.4.2 将长期参考图像标记为“未用于参考”的过程.......................................................... 116
8.2.5.4.3 赋 LongTermFrameIdx 给短期参考图像的过程 ........................................................... 116
8.2.5.4.4 MaxLongTermFrameIdx 的解码过程............................................................................. 117
8.2.5.4.5 为当前图像分配长期参考索引值的过程...................................................................... 117
8.3 帧内预测过程............................................................................................................................................. 117
8.3.1 亮度样点的 Intra_4x4 预测过程..................................................................................................... 118
8.3.1.1 Intra4x4PredMode 的推导过程................................................................................................ 118
8.3.1.2 Intra_4x4 样点预测.................................................................................................................. 120
8.3.1.2.1 Intra_4x4_Vertical 预测模式的规范............................................................................... 121
8.3.1.2.2 Intra_4x4_Horizontal 预测模式的规范.......................................................................... 121
8.3.1.2.3 Intra_4x4_DC 预测模式的规范...................................................................................... 121
8.3.1.2.4 Intra_4x4_Diagonal_Down_Left 预测模式的规范........................................................ 121
8.3.1.2.5 Intra_4x4_Diagonal_Down_Right 预测模式的规范...................................................... 122
8.3.1.2.6 Intra_4x4_Vertical_Right 预测模式的规范.................................................................... 122
8.3.1.2.7 Intra_4x4_Horizontal_Down 预测模式的规范 .............................................................. 123
8.3.1.2.8 Intra_4x4_Vertical_Left 预测模式的规范...................................................................... 123
8.3.1.2.9 Intra_4x4_Horizontal_Up 预测模式的规范................................................................... 123
8.3.2 亮度样点的 Intra_8x8 预测过程..................................................................................................... 124
8.3.2.1 Intra8x8PredMode 的推导过程................................................................................................ 124
8.3.2.2 Intra_8x8 样点预测.................................................................................................................. 126
8.3.2.2.1 Intra_8x8 样点预测的参考样点滤波过程..................................................................... 127
8.3.2.2.2 Intra_8x8_Vertical 预测模式的规范............................................................................... 128
8.3.2.2.3 Intra_8x8_Horizontal 预测模式的规范.......................................................................... 128
8.3.2.2.4 Intra_8x8_DC 预测模式的规范...................................................................................... 128
8.3.2.2.5 Intra_8x8_Diagonal_Down_Left 预测模式的规范........................................................ 129 
vi ITU-T H.264建议书 (03/2005)
8.3.2.2.6 Intra_8x8_Diagonal_Down_Right 预测模式的规范...................................................... 129
8.3.2.2.7 Intra_8x8_Vertical_Right 预测模式的规范.................................................................... 129
8.3.2.2.8 Intra_8x8_Horizontal_Down 预测模式的规范 .............................................................. 130
8.3.2.2.9 Intra_8x8_Vertical_Left 预测模式的规范...................................................................... 130
8.3.2.2.10 Intra_8x8_Horizontal_Up 预测模式的规范................................................................... 130
8.3.3 亮度样点的 Intra_16x16 预测过程................................................................................................. 131
8.3.3.1 Intra_16x16_Vertical 预测模式的规范.................................................................................... 131
8.3.3.2 Intra_16x16_Horizontal 预测模式的规范............................................................................... 132
8.3.3.3 Intra_16x16_DC 预测模式的规范........................................................................................... 132
8.3.3.4 Intra_16x16_Plane 预测模式的规范 ....................................................................................... 132
8.3.4 色度样点的帧内预测过程 .............................................................................................................. 133
8.3.4.1 Intra_Chroma_DC 预测模式的规范........................................................................................ 133
8.3.4.2 Intra_Chroma_Horizontal 预测模式的规范 ............................................................................ 135
8.3.4.3 Intra_Chroma_Vertical 预测模式的规范................................................................................. 135
8.3.4.4. Intra_Chroma_Vertical 预测模式的规范................................................................................. 135
8.3.5 I_PCM 宏块的样点构建过程.......................................................................................................... 136
8.4 帧间预测过程............................................................................................................................................. 136
8.4.1 运动矢量分量和参考索引的推导过程 .......................................................................................... 139
8.4.1.1 P 和 SP 条带中跳过宏块的亮度运动矢量推导过程 ............................................................. 140
8.4.1.2 B_Skip, B_Direct_16x16 和 B_Direct_8x8 模式下亮度运动矢量的推导过程..................... 140
8.4.1.2.1 共同位置 4z4 子宏块分割块的推导过程...................................................................... 141
8.4.1.2.2 空域直接模式下亮度运动矢量和参考索引的推导过程.............................................. 144
8.4.1.2.3 时域直接模式下亮度运动矢量和参考索引的推导过程.............................................. 145
8.4.1.3 亮度运动矢量预测值的推导过程........................................................................................... 148
8.4.1.3.1 中值亮度运动矢量预测值的推导过程.......................................................................... 149
8.4.1.3.2 相邻分割块运动矢量数据的推导过程.......................................................................... 150
8.4.1.4 色度运动矢量的推导过程....................................................................................................... 151
8.4.2 帧间预测样点的解码过程 .............................................................................................................. 151
8.4.2.1 参考图像选择过程 .................................................................................................................. 152
8.4.2.2 非整数样点的内插过程........................................................................................................... 153
8.4.2.2.1 亮度样点的内插过程 ..................................................................................................... 154
8.4.2.2.2 色度样点的内插过程 ..................................................................................................... 157
8.4.2.3 样点的加权预测过程 .............................................................................................................. 158
8.4.2.3.1 缺省的样点加权预测过程 ............................................................................................. 158
8.4.2.3.2 样点的加权预测过程 ..................................................................................................... 159
8.5 位于去块效应滤波过程之前的变换系数解码过程以及图像重建过程................................................. 161
8.5.1 对用于 4x4 亮度残差块的变换解码过程的规范........................................................................... 162
8.5.2 对用于 Intra_16x16 宏块预测模式的亮度样点的变换解码过程的规范 ..................................... 162
8.5.3 对用于 8x8 亮度残差块的变换解码过程的规范........................................................................... 163
8.5.4 对色度样点变换解码过程的定义 .................................................................................................. 164
8.5.5 用于变换系数的反扫描过程 .......................................................................................................... 166
8.5.6 8x8 的亮度变换系数的反扫描过程................................................................................................ 166
8.5.7 色度量化参数和缩放功能的推导过程 .......................................................................................... 168
8.5.8 用于 Intra_16x16 宏块类型的亮度 DC 变换系数的缩放和变换过程.......................................... 170
8.5.9 用于色度 DC 变换系数的缩放和变换过程................................................................................... 171
8.5.10 用于残差 4x4 块的缩放和变换过程............................................................................................... 172
8.5.11 用于残差 8x8 亮度块的缩放和变换过程....................................................................................... 175
8.5.12 去块效应滤波过程前面的图像重建过程 ...................................................................................... 178
8.5.13 残差色彩变换过程 .......................................................................................................................... 179
8.6 SP条带或者SI宏块中P宏块的解码过程 .................................................................................................. 179
8.6.1 用于非切换图像的 SP 解码过程.................................................................................................... 180
8.6.1.1 亮度变换系数解码过程........................................................................................................... 180
8.6.1.2 色度变换系数解码过程........................................................................................................... 181
8.6.2 用于变换图像的 SP 和 SI 条带解码过程....................................................................................... 182
8.6.2.1 亮度变换系数解码过程........................................................................................................... 183
8.6.2.2 色度变换系数解码过程........................................................................................................... 183
8.7 去块效应滤波过程..................................................................................................................................... 184
8.7.1 用于块边缘的滤波过程 .................................................................................................................. 188
8.7.2 用于一个横向或者纵向块边缘的一组样点的滤波过程 .............................................................. 189
8.7.2.1 亮度的依赖内容的边界滤波强度的推导过程....................................................................... 190
8.7.2.2 每个块边缘的门限的推导过程............................................................................................... 191
8.7.2.3 bS＜4 的情况下的边缘滤波过程............................................................................................ 193 
ITU-T H.264建议书 (03/2005) vii
8.7.2.4 bS 等于 4 的情况下的边缘滤波过程...................................................................................... 194
9 解析过程.............................................................................................................................................................. 195
9.1 指数哥伦布编码的解析过程..................................................................................................................... 195
9.1.1 有符号指数哥伦布编码的映射过程 .............................................................................................. 197
9.1.2 已编码块模式的映射过程 .............................................................................................................. 197
9.2 变换系数幅值的CAVLC解析过程........................................................................................................... 200
9.2.1 变换系数幅值和拖尾比特总数的解析过程 .................................................................................. 201
9.2.2 幅值信息的解析过程 ...................................................................................................................... 205
9.2.2.1 level_prefix 的解析过程 .......................................................................................................... 206
9.2.3 游程信息的解析过程 ...................................................................................................................... 207
9.2.4 组合幅值和游程信息 ...................................................................................................................... 209
9.3 条带数据的CABAC解析过程................................................................................................................... 210
9.3.1 初始化过程...................................................................................................................................... 211
9.3.1.1 上下文变量的初始化过程....................................................................................................... 211
9.3.1.2 算术解码引擎的初始化过程................................................................................................... 221
9.3.2 二值化过程...................................................................................................................................... 222
9.3.2.1 一元（U）二值化过程............................................................................................................ 224
9.3.2.2 舍位一元 (TU) 二值化过程..................................................................................................... 224
9.3.2.3 串联的一元/k 阶顺序哥伦布指数(UEGk) 二值化过程......................................................... 225
9.3.2.4 固定长度 (FL)二值化过程 ...................................................................................................... 225
9.3.2.5 宏块类型和子宏块类型的二值化过程................................................................................... 225
9.3.2.6 编码块模式的二值化过程....................................................................................................... 228
9.3.2.7 mb_qp_delta 的二值化表示..................................................................................................... 228
9.3.3 解码处理流程.................................................................................................................................. 228
9.3.3.1 ctxIdx 的推导过程 ................................................................................................................... 229
9.3.3.1.1 使用相邻语法元素的 ctxIdxInc 的赋值 ........................................................................ 231
9.3.3.1.1.1 语法元素 mb_skip_flag 的 ctxIdxInc 的推导过程............................................... 231
9.3.3.1.1.2 语法元素 mb_skip_flag 的 ctxIdxInc 的推导过程............................................... 231
9.3.3.1.1.3 语法元素 mb_type 的 ctxIdxInx 的推导过程 ...................................................... 232
9.3.3.1.1.4 语法元素 coded_block_pattern 的 ctxIdxInc 的推导过程................................... 232
9.3.3.1.1.5 语法元素 mb_qp_delta 的 ctxIdxInc 的推导过程................................................ 233
9.3.3.1.1.6 语法元素 ref_idx_l0 和 ref_idx_l1 的 ctxIdxInc 的推导过程.............................. 233
9.3.3.1.1.7 语法元素 mvd_l0 和 mvd_l1 的 ctxIdxInc 的推导过程 ...................................... 234
9.3.3.1.1.8 语法元素 intra_chroma_pred_mode 的 ctxIdxInc 的推导过程 ........................... 235
9.3.3.1.1.9 语法元素 coded_block_flag 的 ctxIdxInc 的推导过程........................................ 236
9.3.3.1.1.10 语法元素 transform_size_8x8_flag 的 ctxIdxInc 的推导过程............................. 237
9.3.3.1.2 使用前一二进制解码值的 ctxIdxInc 的赋值过程 ........................................................ 237
9.3.3.1.3 语法元素 significant_coeff_flag，last_significant_coeff_flag 和
coeff_abs_level_minus1 的 ctxIdxInc 的赋值过程......................................................... 238
9.3.3.2 算术解码过程 .......................................................................................................................... 240
9.3.3.2.1 二进制判决的算术解码过程 ......................................................................................... 241
9.3.3.2.1.1 状态转移过程 ....................................................................................................... 242
9.3.3.2.2 算术解码引擎的重归一化过程 ..................................................................................... 244
9.3.3.2.3 二进制判决的解码旁路过程 ......................................................................................... 245
9.3.3.2.4 结束前的二进制判决解码过程 ..................................................................................... 245
9.3.4 算术解码过程(资料性).................................................................................................................... 246
9.3.4.1 算术解码引擎的初始化过程(资料性).................................................................................... 246
9.3.4.2 二进制判定的编码过程(资料性)............................................................................................ 246
9.3.4.3 算术解码引擎中的重归一化过程(资料性)............................................................................ 247
9.3.4.4 二进制判定的旁路解码过程(资料性).................................................................................... 249
9.3.4.5 结束前的二进制判定的编码过程(资料性)............................................................................ 249
9.3.4.6 字节填充过程(资料性)............................................................................................................ 250
附件A — 简表与级别.................................................................................................................................................. 252
A.1 视频解码器能力的需求............................................................................................................................. 252
A.2 简表 ............................................................................................................................................................ 252
A.2.1 基准简表.......................................................................................................................................... 252
A.2.2 主要简表.......................................................................................................................................... 253
A.2.3 扩展简表.......................................................................................................................................... 253
A.2.4 高级简表.......................................................................................................................................... 253
A.2.5 高级 10 简表 .................................................................................................................................... 254
A.2.6 高级 4:2:2 简表................................................................................................................................ 254
A.2.7 高级 4:4:4 简表................................................................................................................................ 255 
viii ITU-T H.264建议书 (03/2005)
A.3 级别 ............................................................................................................................................................ 255
A.3.1 基准、主要及扩展简表中通用的级别限制 .................................................................................. 255
A.3.2 对于高级、高级 10、高级 4:2:2 与高级 4:4:4 简表中通用的级别限制...................................... 257
A.3.3 与简表相关的级别限制 .................................................................................................................. 258
A.3.3.1 基准简表限制 .......................................................................................................................... 259
A.3.3.2 主要、高级、高级 10、高级 4:2:2 或高级 4:4:4 简表限制.................................................. 260
A.3.3.3 扩展简表限制 .......................................................................................................................... 261
A.3.4 帧速率的级别限制的影响（参考性） .......................................................................................... 262
附件B — 字节流的格式.............................................................................................................................................. 267
B.1 字节流NAL单元语法与语义 .................................................................................................................... 265
B.1.1 字节流 NAL 单元语法 .................................................................................................................... 265
B.1.2 字节流 NAL 单元语义 .................................................................................................................... 265
B.2 字节流NAL单元解码过程 ........................................................................................................................ 266
B.3 解码器字节定界恢复（参考性）............................................................................................................. 266
附件C — 假定参考解码器.......................................................................................................................................... 267
C.1 编码图像的缓存操作(CPB) ...................................................................................................................... 269
C.1.1 比特流到达的定时 .......................................................................................................................... 269
C.1.2 编码图像的移除的定时 .................................................................................................................. 270
C.2 解码图像缓存的操作(DPB) ...................................................................................................................... 271
C.2.1 frame_num 间隔的解码与“不存在”帧的存储........................................................................... 271
C.2.2 图像解码与输出 .............................................................................................................................. 271
C.2.3 在当前图像可能插入前，从 DPB 中移除图像............................................................................. 272
C.2.4 当前解码图像标记与存储 .............................................................................................................. 272
C.2.4.1 DPB 里标记与存储参考解码图像.......................................................................................... 272
C.2.4.2 向 DPB 中存储非参考图像..................................................................................................... 272
C.3 比特流一致性............................................................................................................................................. 272
C.4 解码一致性................................................................................................................................................. 274
C.4.1 DPB 输出顺序操作.......................................................................................................................... 275
C.4.2 frame_num 里间隔的解码与“不存在”图像的存储 ................................................................... 275
C.4.3 图像解码.......................................................................................................................................... 275
C.4.4 在当前图像可能插入前，从 DPB 中移除图像............................................................................. 275
C.4.5 当前解码图像标记存储 .................................................................................................................. 275
C.4.5.1 在 DPB 里存储与标记参考解码图像..................................................................................... 275
C.4.5.2 在 DPB 里存储与标记非参考解码图像................................................................................. 276
C.4.5.3 排除过程 .................................................................................................................................. 276
附件D — 辅助增强信息.............................................................................................................................................. 278
D.1 SEI载荷语法............................................................................................................................................... 279
D.1.1 缓冲周期 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 280
D.1.2 图像定时 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 280
D.1.3 泛扫描矩形 SEI 消息语法 .............................................................................................................. 281
D.1.4 填充载荷 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 282
D.1.5 ITU-T T.35 建议书登记的用户数据 SEI 消息语法 ....................................................................... 282
D.1.6 用户数据未注册 SEI 语法 .............................................................................................................. 282
D.1.7 恢复点 SEI 消息语法 ...................................................................................................................... 282
D.1.8 解码参考图像标记重复 SEI 消息语法........................................................................................... 283
D.1.9 备用图像 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 283
D.1.10 场景信息 SEI 语法 .......................................................................................................................... 284
D.1.11 子序列信息 SEI 消息语法 .............................................................................................................. 284
D.1.12 子序列层特性 SEI 消息语法 .......................................................................................................... 284
D.1.13 子序列特性 SEI 消息语法 .............................................................................................................. 285
D.1.14 全帧冻结 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 285
D.1.15 全帧冻结解除 SEI 消息语法 .......................................................................................................... 285
D.1.16 全帧快照 SEI 消息语法 .................................................................................................................. 285
D.1.17 逐步细化段开始 SEI 消息语法 ...................................................................................................... 286
D.1.18 逐步细化段结束 SEI 消息语法 ...................................................................................................... 286
D.1.19 运动受限条带组集 SEI 消息语法 .................................................................................................. 286
D.1.20 胶片颗粒特性 SEI 消息语法 .......................................................................................................... 287
D.1.21 去块效应滤波器显示优选项 SEI 消息语法................................................................................... 287
D.1.22 立体视频信息 SEI 消息语法 .......................................................................................................... 288
D.1.23 保留 SEI 消息语法 .......................................................................................................................... 288
D.2 SEI载荷语义............................................................................................................................................... 288
D.2.1 缓冲周期 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 288 
ITU-T H.264建议书 (03/2005) ix
D.2.2 图像定时 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 289
D.2.3 泛扫描矩形 SEI 消息语义 .............................................................................................................. 292
D.2.4 填充载荷 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 294
D.2.5 ITU-T T.35 建议书登记的用户数据 SEI 消息语义 ....................................................................... 294
D.2.6 未登记的用户数据 SEI 消息语义 .................................................................................................. 294
D.2.7 恢复点 SEI 消息语义 ...................................................................................................................... 294
D.2.8 解码参考图像标记重复 SEI 消息语义........................................................................................... 295
D.2.9 备用图像 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 296
D.2.10 场景信息 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 297
D.2.11 子序列信息 SEI 消息语义 .............................................................................................................. 299
D.2.12 子序列层特征 SEI 消息语义 .......................................................................................................... 300
D.2.13 子序列特征 SEI 消息语义 .............................................................................................................. 301
D.2.14 全帧冻结 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 303
D.2.15 全帧冻结解除 SEI 消息语义 .......................................................................................................... 303
D.2.16 全帧快照 SEI 消息语义 .................................................................................................................. 303
D.2.17 逐步细化段开始 SEI 消息语义 ...................................................................................................... 303
D.2.18 逐步细化段结束 SEI 消息语义 ...................................................................................................... 304
D.2.19 运动受限条带组集 SEI 消息语义 .................................................................................................. 304
D.2.20 胶片颗粒特征 SEI 消息语义 .......................................................................................................... 305
D.2.21 去块效应滤波器显示选项 SEI 消息语义....................................................................................... 310
D.2.22 立体视频信息 SEI 消息语义 .......................................................................................................... 312
D.2.23 保留 SEI 消息语义 .......................................................................................................................... 313
附件E — 视频可用性信息.......................................................................................................................................... 314
E.1 VUI语法 ..................................................................................................................................................... 315
E.1.1 VUI 参数语法 .................................................................................................................................. 315
E.1.2 HRD 参数语法................................................................................................................................. 316
E.2 VUI语义 ..................................................................................................................................................... 316
E.2.1 VUI 参数语义 .................................................................................................................................. 316
E.2.2 HRD 参数的语义............................................................................................................................. 327
图的清单
图 6-1－帧中 4:2:0 亮度和色度样点垂直和水平位置................................................................................. 19
图 6-2－顶场和底场中 4:2:0 亮度和色度样点的垂直和水平位置............................................................. 20
图 6-3－帧中 4:2:2 亮度和色度样点的垂直和水平位置............................................................................. 20
图 6-4－顶场和底场中 4:2:2 亮度和色度样点的垂直和水平位置............................................................. 21
图 6-5－帧中 4:4:4 亮度和色度样点的垂直和水平位置............................................................................. 21
图 6-6－顶场和底场中 4:4:4 亮度和色度样点的垂直和水平位置............................................................. 22
图 6-7－分割为两个条带的 11×9 个宏块的图像......................................................................................... 23
图 6-8－解码帧分割为宏块对 ...................................................................................................................... 23
图 6-9－宏块分割，子宏块分割，宏块分割的扫描，子宏块分割的扫描............................................... 25
图 6-10－4×4 亮度块的扫描顺序 ................................................................................................................. 26
图 6-11－8×8 亮度块的扫描顺序.................................................................................................................. 26
图 6-12－给定宏块的相邻宏块 .................................................................................................................... 27
图 6-13－MBAFF 帧中给定宏块的相邻宏块 .............................................................................................. 28
图 6-14－相邻宏块、块和分割的判决（资料性）..................................................................................... 29
图 7-1－不包含任何具有 nal_unit_type 值为 0、7、8 或在 12-18 或在 20-31 范围内
（包括 12、18、20、31）的 NAL 单元的访问单元的结构 ......................................................... 63
图 8-1－Intra_4x4 各预测模式的方向（资料性） ...................................................................................... 119
图 8-2－时域直接模式运动矢量推导举例（资料性）............................................................................... 148
图 8-3－带方向的分段预测（资料性）....................................................................................................... 149 
x ITU-T H.264建议书 (03/2005)
图 8-4－1/4 样点亮度内插时的整数样点（标有大写字母的阴影块）和非整数样点位置
（标有小写字母的白色块） ............................................................................................................ 155
图 8-5－色度内插中的非整数样点位置与周围整数位置样点 A、B、C 和 D 的关系 ............................ 157
图 8-6－dcY 到 luma4x4BlkIdx 的索引的分配............................................................................................ 163
图 8-7－从 dcC 到 chroma4x4BlkIdx 的索引分配情况： (a) chroma_format_idc 等于 1,
(b) chroma_format_idc 等于 2, (c) chroma_format_idc 等于 3 ...................................................... 165
图 8-8－4x4 块扫描 (a)Z 型扫描(b)域扫描 (资料性)................................................................................... 166
图 8-9－8x8 块扫描(a) 8x8Z 型扫描 (b) 8x8 域扫描 (资料性).................................................................... 167
图 8-10－需要滤波的宏块边界 .................................................................................................................... 185
图 8-11－描述一个 4x4 块横向或者纵向边界的样点的惯例..................................................................... 189
图 9-1－语法元素 SE 的 CABAC 解析过程举例 (资料性)......................................................................... 211
图 9-2－对于单个二进制码值的算术解码过程概要（资料性）............................................................... 241
图 9-3－解码判决流程图 .............................................................................................................................. 242
图 9-4－重归一化流程图 .............................................................................................................................. 244
图 9-5－解码旁路过程流程图 ...................................................................................................................... 245
图 9-6－结束前的解码判决流程图 .............................................................................................................. 246
图 9-7－判定编码的流程图 .......................................................................................................................... 247
图 9-8－编码器重归一化流程图 .................................................................................................................. 248
图 9-9－PutBit(B)流程图............................................................................................................................... 248
图 9-10－旁路编码流程图 ............................................................................................................................ 249
图 9-11－结束前的判定编码流程图............................................................................................................. 250
图 9-12－结束时的 flush 流程图................................................................................................................... 250
图 C-1－字节流的结构与用于 HRD 一致性检查的 NAL 单元流.............................................................. 267
图 C-2－HRD 缓存模型 ................................................................................................................................ 268
图 E-1－顶场和底场色度样值的位置是 chroma_sample_loc_type_top_field 和
chroma_sample_loc_type_bottom_field 的函数 ............................................................................. 324
表的清单
表 6-1－由 chroma_format_idc 决定的 SubWidthC 和 SubHeightC 的值 ................................................... 18
表 6-2－6.4.8.1 到 6.4.8.5 中输入输出对应关系的规范.............................................................................. 29
表 6-3－mbAddrN 的规范 ............................................................................................................................. 33
表 6-4－mbAddrN 和 yM 的规范.................................................................................................................. 35
表 7-1－NAL 单元类型码 ............................................................................................................................. 58
表 7-2－缩放比例列表的记忆名索引号分配以及后退规则的规定........................................................... 66
表 7-3－默认缩放比例列表 Default_4x4_Intra 和 Default_4x4_Inter 的规范............................................ 67
表 7-4－默认缩放比例列表 Default _8x8_Intra 和 Default_8x8_Inter 的规范........................................... 67
表 7-5－primary_pic_type 的含义 ................................................................................................................. 74
表 7-6－slice_type 的名称关联 ......................................
ITU-T H.264建议书 (03/2005) xi
表 7-9－存储管理控制操作（memory_management_control_operation）的值 ........................................ 85
表 7-10－slice_type 允许的宏块类型集合 ................................................................................................... 87
表 7-11－I 条带的宏块类型 .......................................................................................................................... 88
表 7-12－SI 条带的值为 0 的宏块类型 ........................................................................................................ 89
表 7-13－P 和 SP 条带的值为 0 到 4 的宏块类型........................................................................................ 90
表 7-14－B 条带中值为 0 到 22 的宏块类型 ............................................................................................... 91
表 7-15－CodedBlockPatternChroma 取值规范 ........................................................................................... 93
表 7-16－intra_chroma_pred_mode 和空间预测模式间的关系 .................................................................. 93
表 7-17－P 宏块中的子宏块类型 ................................................................................................................. 94
表 7-18－B 宏块中的子宏块类型................................................................................................................. 95
表 8-1－精确条带组映射类型 ...................................................................................................................... 103
表 8-2－Intra4x4PredMode[ luma4x4BlkIdx ]以及相关名称的规范........................................................... 118
表 8-3－Intra8x8PredMode[ luma8x8BlkIdx ]以及相关名称规范............................................................... 125
表 8-4－Intra16x16PredMode 以及相关名称的规范.................................................................................... 131
表 8-5－帧内色度预测模式描述以及相应名称的规范............................................................................... 133
表 8-6－变量 colPic 的规范........................................................................................................................... 141
表 8-7－函数 PicCodingStruct( X )的规范.................................................................................................... 141
表 8-8－mbAddrCol, yM 和 vertMvScale 取值的规范................................................................................. 143
表 8-9－表示预测使用情况的标志位取值................................................................................................... 145
表 8-10－场编码模式下色度矢量垂直分量的导出过程............................................................................. 151
表 8-11－整样点亮度位置差分值................................................................................................................. 155
表 8-12－亮度预测样点 predPartLXL[ xL, yL ]的取值................................................................................. 157
表 8-13－对用在 Z 型以及域扫描的从 idx 到 cij的映射的规范................................................................. 166
表 8-14－对用于 8x8Z 型和 8x8 域扫描的从 idx 到 cij的映射的规范....................................................... 168
表 8-15－作为 qPI函数的 QPC的规范 ......................................................................................................... 169
表 8-16－来自 indexA 和 indexB 的依赖偏移量的门限变量α'和β'的推导................................................ 192
表 8-17－作为 indexA 和 bS 函数的变量 t'C0的值 ...................................................................................... 194
表 9-1－带有“前缀”和“后缀”比特的比特串和 codeNum 范围分配 (资料性).................................. 196
表 9-2－ue(v)的指数哥伦布比特串和 codeNum (资料性).......................................................................... 196
表 9-3－有符号指数哥伦布编码语法元素 se(v)值与 codeNum 的对应 .................................................... 197
表 9-4－codeNum 对应的宏块预测模式 coded_block_pattern 值............................................................... 198
表 9-5－映射到 TotalCoeff( coeff_token ) 和 TrailingOnes( coeff_token ) 的 coeff_token ......................... 202
表 9-6－level_prefix 的码字表格 (资料性)................................................................................................... 206
表 9-7－TotalCoeff( coeff_token ) 1 到 7 的 4x4 块 total_zeros 表格........................................................... 207
表 9-8－TotalCoeff( coeff_token ) 8 到 15 的 4x4 块 total_zeros 表格......................................................... 208
表 9-9－色度 DC 2x2 和 2x4 块的 total_zeros 表格..................................................................................... 208
表 9-10－run_before 表格.............................................................................................................................. 209
表 9-11－所有条带类型初始化过程所需的 ctxIdx 和语法元素联合列表................................................. 212
表 9-12－ctxIdx 从 0 到 10 时变量 m 和 n 的值 ........................................................................................... 213
表 9-13－ctxIdx 从 11 到 23 时变量 m 和 n 的值 ......................................................................................... 213 
xii ITU-T H.264建议书 (03/2005)
表 9-14－ctxIdx 从 24 到 39 时变量 m 和 n 的值 ......................................................................................... 214
表 9-15－ctxIdx 从 40 到 53 时变量 m 和 n 的值 ......................................................................................... 214
表 9-16－ctxIdx 从 54 到 59，从 399 到 401 时变量 m 和 n 的值 .............................................................. 214
表 9-17－ctxIdx 从 60 到 69 时变量 m 和 n 的值 ......................................................................................... 215
表 9-18－ctxIdx 从 70 到 104 时变量 m 和 n 的值 ....................................................................................... 215
表 9-19－ctxIdx 从 105 到 165 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 216
表 9-20－ctxIdx 从 166 到 226 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 217
表 9-21－ctxIdx 从 227 到 275 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 218
表 9-22－ctxIdx 从 277 到 337 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 219
表 9-23－ctxIdx 从 338 到 398 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 220
表 9-24－ctxIdx 从 402 到 459 时变量 m 和 n 的值 ..................................................................................... 221
表 9-25－语法元素和二进制序列的相关类型，maxBinIdxCtx 和 ctxIdxOffset....................................... 223
表 9-26－一元二值化表示的二进制码串(资料性)...................................................................................... 224
表 9-27－I 条带中的宏块类型二值化 .......................................................................................................... 226
表 9-28－在 P，SP 和 B 条带中的宏块二值化............................................................................................ 227
表 9-29－P，SP 和 B 条带中的 sub_mb_type 二进制序列 ......................................................................... 228
表 9-30－除了关于语法元素 coded_block_flag、 significant_coeff_flag、last_significant_coeff_flag 和
coeff_abs_level_minus1 之外，对于所有的 ctxIdxOffset，binIdx 对应的 ctxIdxInc................ 230
表 9-31－语法元素 coded_block_flag、significant_coeff_flag、last_significant_coeff_flag 和
coeff_abs_level_minus1 的 ctxBlockCat 的 ctxIdxBlockCatOffset 值.......................................... 231
表 9-32－ctxIdxOffset 和 binIdx 到 ctxIdxInc 的对应值 .............................................................................. 238
表 9-33－不同块 ctxBlockCat 的规定........................................................................................................... 238
表 9-34－当 ctxBlockCat = = 5 时扫描位置到 ctxIdxInc 的映射 .............................................................. 239
表 9-35－pStateIdx 和 qCodIRangeIdx 对应的 rangeTabLPS 值.................................................................. 243
表 9-36－状态转移表 .................................................................................................................................... 244
表 A-1－级别限制.......................................................................................................................................... 257
表 A-2－cpbBrVclFactor 与 cpbBrNalFactor 的规定 ................................................................................... 259
表 A-3－基准简表级别限制.......................................................................................................................... 260
表 A-4－主要、高级、高级 10、高级 4:2:2 或高级 4:4:4 简表中级别的限制......................................... 260
表 A-5－扩展简表级别限制.......................................................................................................................... 261
表 A-6－某些例子中最大帧速率（帧每秒）.............................................................................................. 262
表 D-1－pic_struct 的解释............................................................................................................................. 290
表 D-2－ct_type 与原图像扫描的对应关系................................................................................................. 291
表 D-3－counting_type 值的定义.................................................................................................................. 291
表 D-4－scene_transition_type 的值.............................................................................................................. 298
表 D-5－model_id 值...................................................................................................................................... 305
表 D-6－blending_mode_id 值....................................................................................................................... 306
表 E-1－样点高宽比标识符的含义.............................................................................................................. 317
表 E-2－video_format 的含义........................................................................................................................ 318
表 E-3－色彩原色.......................................................................................................................................... 319 
ITU-T H.264建议书 (03/2005) xiii
表 E-4－转换特性.......................................................................................................................................... 320
表 E-5－矩阵系数.......................................................................................................................................... 323
表 E-6－计算∆tfi,dpb( n )的除数 ..................................................................................................................... 325