H264---帧间编码---帧间预测编码(2)：解码、显示顺序与图像管理

H.264/AVC视频编解码技术详解
GitHub代码地

一、基本概念

nalu按照解码顺序frame_num送入解码器解码
解码后的图像按照播放顺序POC（picture_order_count）进行存储和播放
（由于B帧的存在，解码顺序和显示顺序会有差异）

frame_num和POC通过slice_header传输：

某一帧图像在解码完成后，可能会被保存于解码图像缓存中，用于后续图像帧间预测的参考帧。在解码图像缓存中，用于P帧或B帧帧间编码的参考帧图像保存为一个或两个参考帧列表，列表中参考帧的顺序可以通过某个专门的过程进行重排列。

二、解码顺序计数值frame_num（当前slice在GOP中的解码顺序）

在一个GOP中，第一个slice即作为随机接入点的IDR slice，其frame_num值为0，表示当前slice是一个GOP的起点。
GOP中的其他slice按照相应距离IDR的顺序按1递增。
当另一个语法元素gaps_in_frame_num_value_allowed存在时，slice可以以大于1的值递增，此时缺失的frame_num值需要解码器用空slice数据进行填充。

三、显示顺序标志值POC（picture_order_count）

视频中IDR的第一个field作为POC的开始，其值为0。在H.264的标准中，POC的计算方法在标准文档中的8.2.1节中定义。

对于H.264的码流，有三种结构会被赋予POC的值：coded frame（编码帧）, coded field（编码场）和complementary field pair（互补参考场对），每种类型的POC都由TopFieldOrderCnt和BottomFieldOrderCnt这两个值的一个或两个组成：
　1、对于每一个编码帧，poc包含两个值TopFieldOrderCnt和BottomFieldOrderCnt；
　2、对于每一个编码场，poc包含一个值，如果该field为顶场则为TopFieldOrderCnt，如果是底场为BottomFieldOrderCnt；
　3、对于每一个互补参考场对，POC包含两个值，对顶场为TopFieldOrderCnt，对底场为BottomFieldOrderCnt；
在H.264中，TopFieldOrderCnt和BottomFieldOrderCnt共定义了3种解析方法，由sps中的值pic_order_cnt_type决定。

3.1 直传模式：pic_order_cnt_type=0

POC的值通过slice_header中的数据计算得到

1、获得中间变量prevPicOrderCntMsb和prevPicOrderCntLsb
2、计算当前帧的PicOrderCntMsb
3、计算TopFieldOrderCnt和BottomFieldOrderCnt

3.2 预测与差分方式（pic_order_cnt_type=1）

sps中：

1、获得中间变量prevFrameNum、FrameNumOffset、prevFrameNumOffset
2、计算中间变量absFrameNum、picOrderCntCycleCnt、frameNumInPicOrderCntCycle和expectedPicOrderCnt

if （sps中）num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle != 0
	absFrameNum = FrameNumOffset + frame_num
else
	absFrameNum = 0
end

另外，若nal_ref_idc值为0且absFrameNum非0，absFrameNum需再减去1：

absFrameNum = absFrameNum − 1

当absFrameNum大于0时，picOrderCntCycleCnt和frameNumInPicOrderCntCycle分别为absFrameNum - 1除以num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle的商和余数：

picOrderCntCycleCnt = ( absFrameNum − 1 ) / num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
frameNumInPicOrderCntCycle =