HEVC-I帧中CU,TU,PU之间的关系

这里主要是结合HEVC的解码端I帧进行讲解的，其中P,B帧基本上没有太大的出入，主要是PU还存在不规则的情况对P帧还没有把握

之后清楚解析后，再进行补充

在之前的博文中提到了编码树结构的相关概念，这里主要结合代码进行进一步的讲解

在帧内模式中：

35中预测模式是在PU的基础上进行定义的，但是在具体的帧内预测过程中是以TU为单位的，标准规定PU可以四叉树的形式划分为TU，并且同一个PU内的TU共享一种预测模式

在实际的预测中，每一个TU自己预测自己的，自己参考自己周围的像素点

所以说：PU只是定义预测的方式，而真正的和预测像素和重构的过程都是通过TU进行处理的

下面是熵解码读出一些数据的记录线索：

pCu 代表的是一个CTU对应的结构体

uiAbsPartIdx 表示当前CU在CTU中的位置（以配置文档中最小TU为单位）

最后一个参数表示当前CU或者PU中有多少个TU

//<从CTU中递归进入CU的过程中记录深度信息

memset( pCu->pPuhDepth + uiAbsPartIdx, uiDepth+splitFlag, uiCurNumParts );

//<记录当前CU预测部分PU是N*N,or2N*2N,同时记录当前CU的width,height

memset(pCu->pPePartSize+uiAbsPartIdx,partSize,uiCurNumParts);

memset(pCu->pPuhWidth+uiAbsPartIdx,pSps->uiMaxCUWidth>>uiDepth,uiCurNumParts);

memset(pCu->pPuhHeight+uiAbsPartIdx,pSps->uiMaxCUHeight>>uiDepth,uiCurNumParts);

//<写入预测模式，帧内or帧间

memset(pCu->pPePredMode+uiAbsPartIdx,MODE_INTRA,uiCurNumParts);（目前都是写入帧内）

//<针对PU的模式写入亮度，色度预测部分的方向

memset(pCu->pPuhIntraDir[CHANNEL_TYPE_LUMA]+uiAbsPartIdx+i*partOffset,intraPredMode,uiCurNumParts);

i表示的是如果进行劈分，分四次写入

memset(pCu->pPuhIntraDir[CHANNEL_TYPE_CHROMA]+uiAbsPartIdx,symbol,uiCurNumParts);

//<从CU为根节点进入TU，递归获得最后的最小TU进行解残差系数的解码.帧内部分和PU相关的是：如果为帧内模式，同时PU劈分，那么TU需要劈分

//<在每一次递归过程中，CBF的值

memset(pCu->pPuhCbf[compID]+uiAbsPartIdx,uiCbf,pImg->numPartitionsInCtu>>(uiDepthAdj<<1));

//<TU递归到最小的时候，写入当前TU相对于CU的深度

memset(pCu->pPuhTrIdx + uiAbsPartIdx,uiTrDepth,uiCurNumParts);

//<每一个TU中残差系数

存储在：

pCoeff = pCu->pTrCoeff[compID]+pTu->offsets[compID];

Offsets表示的是通过递归获取的当前TU在CTU中的偏移位置

注意：每一次劈分到最小解码TU，并不代表当前TU就一定是配置信息中的最小TU，这是在编码端决定的

得到对应的信息之后，进行解码CTU操作

首先是进入

m_pcCuDecoder->decompressCtu ( pCtu ); 函数

之后进入递归过程，和读数据时候的过程是相同的，得到最小的CU之后进行解码：

<span style="font-size:18px;"> case MODE_INTRA:xReconIntraQT( m_ppcCU[uiDepth], uiDepth ); //<开始解帧内预测</span>

之后根据partSize 将CU划分为对应的PU

TComTURecurse <span style="color:#ff0000;"><strong>tuRecurseCU</strong></span>(pcCU, 0);TComTURecurse tuRecurseWithPU(tuRecurseCU, false, (uiInitTrDepth==0)?TComTU::DONT_SPLIT : TComTU::QUAD_SPLIT);do{xIntraRecQT( m_ppcYuvReco[uiDepth], m_ppcYuvReco[uiDepth], m_ppcYuvResi[uiDepth], chanType, tuRecurseWithPU );} while (tuRecurseWithPU.nextSection(tuRecurseCU));

因为虽然现在是PU获得预测模式，但是最后还是通过TU进行解码，所以这里还是用了TU的存储结构

while循环内就进入了PU开始解TU的过程

Void
TDecCu::<strong><span style="color:#ff0000;">xIntraRecQT</span></strong>(TComYuv*    pcRecoYuv,TComYuv*    pcPredYuv,TComYuv*    pcResiYuv,const ChannelType chType,TComTU     &rTu)
{UInt uiTrDepth    = rTu.GetTransformDepthRel();TComDataCU *pcCU  = rTu.getCU();UInt uiAbsPartIdx = rTu.GetAbsPartIdxTU();UInt uiTrMode     = pcCU->getTransformIdx( uiAbsPartIdx );if( uiTrMode == uiTrDepth ){if (isLuma(chType))xIntraRecBlk( pcRecoYuv, pcPredYuv, pcResiYuv, COMPONENT_Y,  rTu );else{const UInt numValidComp=getNumberValidComponents(rTu.GetChromaFormat());for(UInt compID=COMPONENT_Cb; compID<numValidComp; compID++){xIntraRecBlk( pcRecoYuv, pcPredYuv, pcResiYuv, ComponentID(compID), rTu );}}}else{TComTURecurse tuRecurseChild(rTu, false);do{xIntraRecQT( pcRecoYuv, pcPredYuv, pcResiYuv, chType, tuRecurseChild );} while (tuRecurseChild.nextSection(rTu));}
}

从这个函数可以看出来，从PU进入TU之后还是进行一个和读参数对应的递归操作

从读数据和解数据的过程基本可以看出来了

CU,TU,PU可以说是相互独立的，因为他们各自负责一部分的模块

但是又有一定的联系，就帧内预测而言：

根节点都是CU，编码过程中是CU->PU,CU->TU，在帧内模式的情况下如果PU是N*N,那么CU->TU是一定会劈分一次

解码过程，先判断出帧内情况，所以根据PU先判断CU是否劈分了一次，之后再根据深度信息得到TU

对于帧间情况下，之后进行补充

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