一、前言

Bi-prediction with CU-level weight(BCW)是VVC中新的双向预测技术,在HEVC中进行双向预测时,预测值等于前向预测值和后向预测值的均值。BCW不是简单的求均值而是对两个预测值进行加权,如下所示:
Pbipred=((8w))p0+wP1+4>>3w{2,3,4,5,10} P_{bi-pred=\left( \left( 8-w \right) \right) *p_0+w*P_1+4>>3 , w\in \left\{ -2,3,4,5,10 \right\}}
其中P0是前向预测值,P1是后向预测值

二、具体实现

对于双向预测的CU的权值w由两种方法确定:

  • 对于non-mergeCU,权值的索引值gbiIdx在MVD后传输
  • 对于merge CU,权值索引值由基于merge候选项索引的相邻块推断得到

CU级双向预测只对含有256个及更多亮度像素的CU使用(也就是Hor * Ver大于或等于256个亮度像素点的CU),同时,对于low-delay图像,5个权值都可以使用;对于non-low-delay图像,只有三个权值可以使用,分别是{3,4,5}

说明:

  • 在编码端可以使用快速搜索算法在不增加编码度的情况下找到权值索引

  • 当和仿射运动一起使用时,只有当仿射模式是当前CU的最优模式时杂进行仿射运动估计时才可以使用不相等的权值

  • 当两个参考图像相同时,不相等的权值只有在某些情况下才能使用

  • 在特定的条件下不去搜索不相等的权值,这取决于当前图像和它的参考图像的POC距离、QP值以及时域层

  • BCW权值索引使用一个context coded bin和bypass coded bin 编码。第一个context coded bin表明权值是否相等,第二个bypass coded bin 用于表明使用哪一个不相等的权值

  • 加权预测(WP)是H.264和HEVC中用提高渐变内容编码效率的工具,VVC同样也支持WP技术。WP为L0和L1的每个参考图形传输的加权参数(权值和偏置)。WP和BCW用来处理不同类型的视频内容。为了简化VVC解码器的实际,需要避免WP和BCW的交互,如果一个CU使用了WP,那么BCW的权值索引就不需要传输,默认为4(即前向预测值和后向预测值使用相等的权值)

三、merge 模式的CU中的BCW

对于使用merge ,模式的CU,权值索引由基于merge候选项索引的相邻块推断得到,该方法适应于普通的merge模式和仿射merge模式类型1候选项(即空域候选项)

对于仿射merge模式类型2候选项(时域候选项),其仿射运动信息由之多3个块的运动信息组成,它的BCW索引生成的算法如下:

  • 把BCW索引范围{0,1,2,3,4}分成三组{0},{1,2,3},{4} 如果所有控制点的BCW索引都来自同组,BCW索引值按下面步骤生成,否则,BCW索引值为2
  • 如果至少有2个控制点的BCW索引相同则使用该索引,否则,BCW的索引值为2

相关参考

【1】 JVET-L0646

【2】 JVET-N0481

【3】Dillon2015博主.“VVC帧间预测(六)BCW”.2020年01月10日


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【十一】 H.266/VVC | 帧间预测技术 | CU级双向预测(BCW)

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