HEVC编码器HM代码详解：GOP、Slice与LCU划分

"此文档主要介绍了HEVC(High Efficiency Video Coding，高效视频编码)标准中的HM(High Efficiency Video Coding Test Model)编码器的代码结构和工作流程，特别关注了编码过程中的GOP(Group of Pictures)、Slice和LCU(Largest Coding Unit)的划分以及CU(Coding Unit)的压缩和编码过程。" 在HEVC编码标准中，HM模型是一个重要的参考实现，用于测试和验证编码算法的有效性。HM 6.0是文档中提及的特定版本。编码过程主要包括环境配置、编码端与解码端的工程使用、编码流程以及Slice和LCU的处理。 首先，对于环境配置，编码端(TAppEncoder)和解码端(TAppDecoder)分别有不同的配置文件(c1.cfg, c2.cfg, ... cn.cfg)和(b1.bin, o2.yuv)用于设定参数。用户可以通过运行可执行文件获取更多帮助信息，了解如何自定义编码和解码过程。 编码流程的核心在于主函数调用。编码端的主函数创建了编码上下文，但实际编码工作由`encode`函数完成，该函数通过`m_cTEncTop`对象的`encode`方法处理每个GOP。每个GOP（一组连续的关键帧或预测帧）进一步划分为Slice，以优化编码效率。 Slice的划分有两种方式：按栅格顺序和按Tile划分。每个Slice通过`compressSlice`函数选择最佳编码参数，随后调用`encodeSlice`进行熵编码。在Slice级别，编码过程涉及到LCU的处理，每个LCU通常为64x64像素大小。 LCU是编码的基本单元，其结构基于四叉树。每个LCU可以被划分为4个子CU，这个过程通过`compressCU`函数实现，它会根据率失真优化(RDO)来决定是否继续划分。在`xCompressCU`函数中，CU会递归地进行测试和划分。对于I、P和B Slice，CU会分别进行intra、merge和inter模式的测试，以选择最优的编码策略。 在CU的压缩过程中，每个CU的编码决策基于其四叉树结构和RDO计算。如果满足条件，CU会进一步划分成四个子CU，直到达到预设的最小CU尺寸或达到最优编码状态。这种逐层划分和决策机制使得HEVC能够更灵活地适应不同场景，提高编码效率，同时保持高质量的视频输出。 HM编码器通过复杂的CU划分、模式测试和RDO优化，实现了HEVC的高效视频编码。理解这些核心概念对于优化视频编码性能和理解HEVC标准至关重要。