H.265的帧间预测

H.265帧间预测帧分为：低延时P帧、低延时B帧，随机接入B帧，P帧为单向预测帧--前向预测，但是P帧中的编码单元可以为帧间预测块（前向预测）也可以为帧内预测快，对于H.265 P帧一般有四个参考帧，编码器根据率失真代价准则，在四个参考帧中搜索当前块的匹配块；B帧采用双向预测，B帧中的编码单元可以采用帧间预测（前向预测，后向预测，双向预测都可以）也可以是帧内预测，B帧一般会有两个参考帧列表（List0，List1），list1为后向参考列表，一般每个参考列表都有两个参考帧，list0为前向参考列表，存放都是当前帧前面的帧（即poc小于当前帧的poc），list1存放的当前帧后面的帧（即poc大于当前帧的poc），有时候也有前面的帧，但是对于低延时B帧则不然，list0和list1存放的都是当前帧前面的帧，这是为了适应低延时的要求，双向预测目前在265通测条件下，默认使用1/2权值进行加权，这其实并不合理，搜索到的两个预测块的质量不一样，应该不是1/2的权值，H.266中，interdigital提出了GBI技术（论文发表在DCC，也在JVET的会议上提出，但是由于复杂度太大而被拒），认为双向预测的1/2加权是不合理的，故根据训练得到了几个概率很高的权值，然后使用RDO的过程，对每个块选择不同的权值（1/4,1/2,3/8），传输index标记，在266的参考软件下有1%左右的性能提升，这是使用固定权值，利用多次RDO的过程选择，复杂度较高，换个角度考虑，双向预测搜到的两个块在不同的参考帧，这两个参考帧的参考质量其实不一样，可以根据参考质量确定权值，参考质量可有有多个角度衡量，一、参考帧QP，二、参考帧离当前帧的距离，三、可以根据当前块周围模板与当前块周围的模板之间的distortion确定，我目前只知道这三种比较合理的方法，这个工作我们实验室有人正在做，是有一定性能可以拿到的，所以对于双向预测的权值还是未得到很好的解决，值得继续探索。

H.265帧间预测的技术：

            HEVC的帧间预测模式有两种（也有人说三种，把skip算一种，其实skip只能算特殊的merge模式），分别为merge模式和AMVP模式。

merge模式给265带来了很大的性能，merge模式中，当前块不再进行search的过程，运动信息继承周围已编码单元的信息，因此，此模式不必传输运动信息，只需传输index即可，merge下，编码器需要编码index和残差信息，根据残差信息编码与否，出现了skip模式，在skip模式下，仅仅编码index即可，不再传输残差信息。

AMVP模式，需要进行search的过程,得到MV，编码器不直接传输MV，而是将MV减去预测MV（AMVP列表中得到），得到MVD和index，最后编码器传输MVD+index+残差信息。

    这是帧间预测的两种主要的方式，其实帧间还包括很多细致的技术，例如插值技术，merge列表的建立，AMVP列表的建立，预测块搜索模型等等，后面博客再进行阐述。