Skip宏块与Direct预测模式浅析

B_Skip类型宏块（200503版标准，表7-14最后一行）： 无像素残差，无运动矢量残差（MVD）。解码时，通过Direct预测模式（时间或空间）计算出前、后向MV后，直接利用前、后向MV得到像素预测值。像素重构值=像素预测值

B_Direct_16*16类型宏块（200503版标准，表7-14第一行）：有像素残差，无运动矢量残差（MVD）。解码时，通过Direct预测模式（时间或空间）计算出前、后向MV后，利用前、后向MV得到像素预测值。然后，像素重构值=像素预测值+像素残差解码值

P_Skip类型宏块（200503版标准，表7-13最后一行）： 也就是COPY宏块。无像素残差，无运动矢量残差（MVD）。直接利用预测MV得到像素预测值。像素重构值=像素预测值

【特别说明】：

1、有残差就有CBP（表示残差编码状态，详见BBS中我的帖子“CBP详解”），反过来没有残差当然就没有CBP；

2、请一定不要把 Direct 类型宏块、Skip 类型宏块、Direct 预测模式这三个混淆了。B_Skip 类型宏块（大小为 16*16）、B_Direct_8*8 类型块（大小为
8*8）和B_Direct 类型宏块（大小为 16*16）都采用的是 Direct 预测模式；

3、关于时间和空间的Direct 预测模式，请大家参考标准文档的8.4.1.2小节；

4、与本论坛另一篇帖子“请问Skipped
Macroblock是什么意思？ ”参照学习；

5、我是跟踪JM86解码过程得出以上结论的。如果某些部分有点错误，请大家指正。

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如果满足以下三个条件则将宏块按
Skip 类型进行编码：

（1）最佳模式选择为Inter16×16；

（2）MC得到的最终运动矢量等于预测运动矢量，即运动矢量的残差为0；

（3）变换系数均被量化为0。

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skip类型块（或宏块）没有运动矢量差，但是有残差，只是在编码的时候扔掉了

对于残差的处理

在rdo和非rdo下的处理是不一样的

在非rdo下，需要对残差进行变化量化，若16x16为最终模式且cbp为0（或者有少量的4x4block为非零），那么该宏块就是skip模式，简单的说，在非rdo情况下，skip模式是16x16模式的一个特殊情况

在rdo情况下，不需要对残差进行变化量化，直接对skip模式计算rdcost（skip的码率即编码所占的比特数，虽然不对残差和矢量差进行编码，但是编码比特数也是不为零的，比如模式所占的比特数、是宏块内第几个skip块等语法元素信息），通过判断rdcost是否最小，来判定宏块是否为skip模式，就是说，在rdo情况下，skip是独立的一种模式

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Skipped
Macroblock 是宏块类型，Direct Prdeiction 是宏块的预测方式

Skipped Macroblock 顾名思义就是跳过不编码的宏块，那么在解码端如何重构这个宏块呢？这就有两种选择：

1、采用 Direct 方式（这是一种特殊的预测方式）先预测出其 MV，后面的处理就跟一般的帧间宏块类似了（根据 MV 获取参考图像，再进行插值重构）；

2、不采用 Direct 方式进行预测，而直接 copy 参考宏块。

第一种选择正是 B 片中的 Skip 宏块所采取的方式，同时又分为空间和时间 Direct 预测方式

第二种选择正是 P 片中的 Skip 宏块所采用的方式，也就是直接 copy 参考宏块

现在应该明白 Skip 与 Direct 的联系了吧？但要注意的是 B 片中有一种类型的宏块：B_Direct_16*16，它很特殊，它的名字里有“Direct”这个单词 ，它的预测方式也采用的
Direct 方式。这种类型的宏块即有 B 片中的 Skip 宏块的特性（MV 采用 Direct 预测方式得到），同时又有一般帧间宏块的特性（有像素残差，Skip 宏块是没有像素残差的）

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什么是半像素

所谓整像素是编码有效像素。即物理扫描可能一行扫描300个像素点，但是由于各种编码分辨率的不同可以取不同的像素为整像素。比如：

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红色点就是输入图像上的点，而蓝色点是利用两个红色点计算得到，黑色点是利用红色和蓝色计算得到。蓝色就是
1/2 像素点（即半像素点），黑色就是 1/4 像素点，他们都是虚拟点，并不实际存在。因为有时候用这些虚拟点进行运动估计会得到比红色点更小的残差，所以就要把他们插出来，并对他们做运动估计。