HEVC的幀間預測解碼（1）
HEVC的幀間預測解碼（2）
HEVC的幀間預測解碼（3）
HEVC的幀間預測解碼（4）
HEVC的幀間預測解碼（5）1.概述
HEVC的幀間預測過程的複雜程度實在是令人髮指。
我從解碼角度詳細分析一下，由於細節非常多，難免有錯誤或者遺漏。
所以，請結合標準閱讀本系列，否則很難理解
簡單說，幀間預測就是以預測塊（PU，prediction unit）爲單位，計算PU的運動向量（MV，motion vector），並根據MV從對應的參考幀中獲得預測值的過程。
個人覺得此過程的焦點和難點就在於兩點：1.參考隊列緩存區（DPB）的維護 2.MV的計算。
其中第1點在文章HEVC的參考隊列解碼中已經詳細介紹了。
本文着重介紹第2點，mv的計算。
2.PU相關
PU（prediction unit）預測單元，是進行幀間預測和運動補償的基本單元。其劃分的方法在文章HEVC標準中的圖像分割(2)中已經介紹過了。如圖，大的方框代表CU，共有8中分塊方式。
圖1 PU的分塊
PU（prediction unit）預測單元，是進行幀間預測和運動補償的基本單元。每一個PU中包含的參數有：
merge_flag：1表示當前PU的mvp計算採用merge模式，0表示不採用merge模式，默認爲0，當包含PU的CU爲skip模式時，merge_flag爲1。
merge_idx：給出在merge模式時，從merging mvp候選列表（merging candidate list，在本文中簡稱MCL）中選取mvp所使用的index。
inter_pred_idc：給出PU的參考方向。0表示PRED_L0, 前向預測；1表示PRED_l1, 後向預測；2表示PRED_BI，雙向預測（除了4x8和8x4的PU，這一點在後面會解釋）。
ref_idx_l0：指出當前PU在reflist0（參考隊列0，詳見HEVC的參考隊列解碼）中的參考幀。
ref_idx_l1：指出當前PU在reflist1（參考隊列1，詳見HEVC的參考隊列解碼）中的參考幀。
mvp_l0_flag：指出在非merge模式時，從mvp候選列表（motion vector predictor candidate list 0）中選取mvp所使用的index。
mvp_l1_flag：指出在非merge模式時，從mvp候選列表（motion vector predictor candidate list 1）中選取mvp所使用的index。
除了上述的參數，我們的已知條件還有：當前CU的左上角座標 ( xCb, yCb )，當前PU的左上角座標( xPb, yPb )，CU的尺寸nCbS，PU的尺寸（nPbW X nPbH），PU的partIdx。
下面分成merge模式和非merge模式進行mv的計算。
3.Merge模式的mv計算
3.1 Merge模式整體流程
當PU的merge_flag等於1時，採用merge模式計算mv。
前置處理，當Log2ParMrgLevel >2 且nCbS == 8時有：
( xPb, yPb ) = ( xCb, yCb )
nPbW = nPbH= nCbS
partIdx = 0就是說，PU所在的CTU尺寸爲8x8且Log2ParMrgLevel >2時，PU的座標和尺寸都用CU的代替。
參數Log2ParMrgLevel 位於pps中，含義就是merge模式中多大的尺寸的塊內部的PU可以平行（parallel）做mv運算。
比如Log2ParMrgLevel = 6，那麼64x64內PU的merge模式的mv可以同時計算。具體的爲什麼能平行做，我們將在後面解釋。
Merge模式的mv計算用一句話概括就是：組成一個mv候選值的列表，然後根據merge_idx從列表裏選擇出mv。
其中列表中的每一項候選值都包含如下元素：
availableFlag，refIdxLX，predFlagLX，mvLX（其中X等於0,1，分別代表前後向）
比如時域候選值（俗稱的collocated）就包含（availableFlagCol，refIdxLXCol，predFlagLXCol，mvLXCol）
Merge模式的具體流程如下：
M1.計算空域候選值（spatial merging candidates）
M2.將時域候選值（temporal merging candidates）的refIdx，即refIdxLXCol（X等於0，或者1）設爲0.
M3.計算前向參考的時域候選值的其他元素。
M4.如果當前slice爲B，再計算一次後向參考的時域候選值。
M5.組成MCL（merging
candidate list）
M6.將變量numCurrMergeCand和numOrigMergeCand設爲MCL中候選值的個數。
M7.如果當前slice爲B，計算組合雙向預測參考值（combined
bi-predictive merging candidates）。
M8.計算零運動向量參考值（zero motion vector merging candidates）。
M9.用merge_idx從MCL中選出MCL[merge_idx]。mvLX，refIdxLX, predFlagLX等於參考值的對應元素。
M10.如果predFlagL0等於1，predFlagL1等於1，且PU的尺寸爲4x8和8x4，則
refIdxL1 = −1，predFlagL1 = 0。什麼意思呢？只有前向參考，後向參考被棄掉了。所以4x8和8x4的PU沒有可能雙向參考。