h.264中，如果子宏块系数D'n（逆DCT后的输出系数）的位宽是多少bit的？uF'n系数（uF'n=D'n+P）位宽呢？

Question

h.264中，如果子宏块系数D'n（逆DCT后的输出系数）的位宽是多少bit的？uF'n系数（uF'n=D'n+P）位宽呢？预测值P系数是9bit有符号整数，视频采样数据是8bit无符号整数。uF'n为重建样本值系数，它将用于下一个帧内子宏块4x4或宏块16x16的帧内预测值。

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在H.264标准中，关于子宏块系数的位宽问题：

1. 逆DCT输出系数（D'n）的位宽

逆DCT（IDCT）后的输出系数 D'n 是9位有符号整数（范围：-256 到 255）。这是因为H.264的变换和量化设计需要保留足够的精度来避免累积误差，同时确保重建样本的准确性。

2. 重建样本系数（uF'n）的位宽

uF'n（计算公式：uF'n = D'n + P）的位宽为：

• 9位有符号整数（但实际存储和后续处理中会裁剪到8位无符号整数范围）。
• 计算过程：D'n（9位有符号）与预测值P（9位有符号）相加后，结果可能临时达到10位动态范围（例如-512到511），但H.264会通过以下步骤处理：

1. 对 uF'n 进行钳位（clamp） 到 [0, 255] 范围（对应8位无符号整数）。
2. 最终存储的重建样本值为8位无符号整数（用于参考帧和后续预测）。

关键说明：

• 预测值P：是9位有符号整数（来自帧内预测过程，可能包含负值）。
• 视频采样数据：原始输入为8位无符号整数（0-255），但中间计算（如残差、预测）需要更高精度。
• uF'n的用途：虽然临时计算中uF'n可能超过8位，但最终重建样本必须钳位到8位，否则会导致解码器不一致或溢出。

参考依据：

H.264标准（ITU-T H.264建议书）中明确规定了变换和预测过程的位宽处理（详见第8节：变换、量化和样本重建）。实际实现中，解码器通常使用16位整数进行中间计算，但理论位宽如上述分析。