Weighted Prediction of HEVC

来源：互联网发布：边境杀手知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/05 01:56

一、预测原理

加权预测可用于修正P Slice 或 B Slice 中的运动补偿预测像素。HEVC中存在两种加权预测

1、默认（default）加权预测

P =(PLX+2LWD-1)>>LWD

单向预测

P =(PL0+PL1+2LWD)>>(LWD+1)

双向预测

2、显示（explict）加权预测

P=Clip1((PLX*WLX+2LWD-1)>>LWD+OLX) 单向预测

P=Clip1(((PL0*WL0+PL1*WL1+2LWD)>>(LWD+1))+(OL0+OL1+1)>>1) 双向预测

P是目标图像的预测值，PLX则是参考列表X（0或1）中相应参考帧的重建像素值。>>操作对应于亚像素精度运动补偿过程中对预测值的放大，LWD为具体系数，W为权重，O为偏移量，其中W与O在码流中获得。

二、HM工程中的参数结构体

struct WPScalingParam

{

Bool bPresentFlag;//为加权因子，决定某个像素点是否进行加权预测

UInt uiLog2WeightDenom;//LWD

Int iWeight;//权重

Int iOffset;//偏移量

// Weighted prediction scaling values built from above parameters (bitdepth scaled):

Int w;//权重 w=iWeight

Int o;//o=iOffset*offsetScalingFactor

Int offset;//双向加权预测与单向的offset应用有所不同，但均来源于o

Int shift;//LWD

Int round;//

};

三、HM中Slice级的WP参数初始化

1、xCalcACDCParamSlice()中确定AC、DC的值

weightACDCParam[compID].iDC=(((iOrgDC<<fixedBitShift)+(iSample>>1))/iSample)

weightACDCParam[compID].iAC=iOrgAC+= abs( (Int)pPel[x] - (Int)iOrgNormDC )

其中iOrgDC为像素值总和，fixedBitShift如果不采用高精度加权预测即为0，故iDC值为当前帧像素值平均值。iOrgNormDC为当前帧像素值平均值，iAC即为当前帧像素值与平均值的差的总和。

2、UpdatingWPParameters()中对WP参数进行初步赋值

dWeight=(refAC==0)?(Double)1.0:Clip3(-16.0,15.0,((Double)currAC/(Double)refAC) )

weight = (Int)( 0.5 + dWeight * (Double)(1<<log2Denom) )

offset=(Int)(((currDC<<log2Denom)- ((Int64)weight * refDC) + (Int64)realOffset) >> realLog2Denom )

clippedOffset = Clip3( -range, range-1, offset)

m_wp[refList][refIdxTemp][comp].iWeight = weight;

m_wp[refList][refIdxTemp][comp].iOffset = clippedOffset;

m_wp[refList][refIdxTemp][comp].uiLog2WeightDenom = log2Denom

其中refAC为参考帧AC，currAC为当前帧AC，DC以此类推；log2Denom在外部定义为iDenom，值为6，即为LWD。iWeight、iOffset、uiLog2WeightDenom即为之前所提到的参数结构体中的参数值。

四、运动补偿中的加权预测

1、单向WP函数

pwp[yuv].w = pwp[yuv].iWeight;

pwp[yuv].offset = pwp[yuv].iOffset * offsetScalingFactor;

pwp[yuv].shift = pwp[yuv].uiLog2WeightDenom;

对w、offset、shift赋值，分别为权重，偏移量及LWD。

pDst[x] = weightUnidir(w0, pSrc0[x], round, shift, offset, clipBD)

之后再按公式进行加权运算

2、双向WP函数

wp0[yuv].w = wp0[yuv].iWeight;

wp1[yuv].w = wp1[yuv].iWeight;

wp0[yuv].o = wp0[yuv].iOffset * offsetScalingFactor;

wp1[yuv].o = wp1[yuv].iOffset * offsetScalingFactor;

wp0[yuv].offset = wp0[yuv].o + wp1[yuv].o;

wp0[yuv].shift = wp0[yuv].uiLog2WeightDenom + 1;

wp1[yuv].offset = wp0[yuv].offset;

wp1[yuv].shift = wp0[yuv].shift;

对offset、w进行赋值

pDst[x] = weightBidir(w0,pSrc0[x], w1,pSrc1[x], round, shift, offset, clipBD)

加权预测

0 0