POC TYPE 0 中 8-3 公式原理分析
问题描述：
POC TYPE 0将POC分成MSB和LSB两部分，只传LSB；解码端使用8-3公式来计算MSB。最后在解码端，POC= MSB+LSB。问题的关键在于解码端如何正确计算MSB。在H264标准中，主要参考8-3来做，但是8-3的原理是怎样的呢？本文将试着来讨论一下，主要分进位和借位两种情况来分析。
进位情况：IBBB。。。P1BBB。。。P2。。。
可以看出8-3的第一种情况对应的是判断何时应该进位。首先，我们不管8-3，来想一下在一个序列中，进位时当前帧有什么特征？显然，此时的LSB比其参考帧的LSB会小。那么这个条件是不是完备的呢？显然不是，当前帧的LSB比其参考帧的LSB小还包括B帧的情况。因此，判断进位时，需要排除这种情况。由上面的分析可知，当前帧的LSB比前一参考帧的LSB小包括两种情况：
1）进位
2）B帧情况
因此，我们来分析如何排除B的情况，首先来看看B帧有什么限制条件。因为POC TYPE 0在计算当前MSB时，是以前一参考帧的LSB来判断的，如果当前帧的LSB与前一参考帧的LSB重复，MSB就无法处理了。这里的LSB不重复有两个情况：
1）P1与其前面的B的LSB不重复
2）P2与P1前的B的LSB不重复
先考虑第一种情况，以标题处的序列为例：要保证P与其前面参考帧的LSB不重复，只要做到2*（P前面的B帧的数量+1）<= MAX LSB 即可。
现在考虑第二种情况：经过分析发现，由于B帧的乱序作用，要保证P2与P1前的B 不重复，需要使2*（P2和P1前的B帧数目总和+2）小于MAX LSB（因为P2的POC与P1前的第一个B的POC相差两个间隔）。因此，就得出下面的限制条件：
只要B帧数量满足式子(B num1+B num2+2)*2<= MAX LSB, 就不会发生LSB重复的情况。
综合情况一和情况二，我们可以得到(B num1+B num2+2)*2<= MAX LSB，命B max_num为两参考帧之间最大的B帧数目，则上式变换得：2*(B max_num+1) <= MAX LSB/2。
则我们得到取最大B帧时，第一个B帧的LSB与参考帧的POC差最大为2*B max_num< MAX LSB/2。
那么如何排除B的情况呢？由上面的结论可知：
当前帧和其参考帧的LSB的差值小于MAX LSB/2且当前帧的LSB比其参考帧的LSB小时，为B帧的情况，非进位；当前帧和其参考帧的LSB的差值大于等于MAX LSB/2且当前帧的LSB比其参考帧的LSB小时，为进位的情况。至此，8-3的第一种情况分析完毕。
借位情况：IBBB。。。P1BBB。。。P2。。。
可以看出8-3的第二种情况对应的是判断何时应该借位。首先，我们不管8-3，来想一下在一个序列中，借位时当前帧有什么特征？显然，此时的LSB比其参考帧的LSB会大。那么这个条件是不是完备的呢？显然不是，当前帧的LSB比其参考帧的LSB大还包括P帧的情况。因此，判断借位时，需要排除这种情况。由上面的分析可知，当前帧的LSB比前一参考帧的LSB大包括两种情况：路西弗
1）B帧借位
2）P帧递增
下面我们来分析如何排除P帧递增的情况，首先来计算下P帧递增最大值。由进位情况分析可知：2*(B max_num+1) <= MAX LSB/2, 那么我们可以推出P帧递增最大值=2*(B max_num+1) <= MAX LSB/2。
因此，只要保证当前帧和其参考帧的LSB的差值大于MAX LSB/2，就可以排除P帧递增的情况。继而，我们可以得到8-3的第二个判断准则。
另外我们还可以得到一个附加结论：MAX LSB>4* B max_num，因此，MAX LSB=4* B max_num +2即可，此时的MAX LSB是最优的。
小结：上述分析建立在与H264乐园的firstime和路西法讨论的基础上。其中，firstime 提出从保证LSB不重复来推导8-3，对本文帮助巨大。上面是本人的一些推理过程，希望大家持怀疑的态度来看，欢迎批评指正。
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