作者：66
在开始帧间预测代码分析之前，先把理论部分再理一遍。这部分涉及到的知识点较之前多些，相关的资料与代码不容易找出匹配的部分，造成作为新手的我阅读源代码反复好几次才搞清楚（还没体验过上手就明了的感觉）。
我把理论部分修改尽力趋同于后面对代码的解析。
相关的名词：ME（运动估计）、MC（运动补偿）、MV（运动向量，其实就是运动距离加方向，代码中用Dir表示方向，MV表示距离）、SAD（绝对误差和）
AMVP（高级运动向量预测）、MVD（预测残差）、MVP（参考的MV）。
在HEVC中使用了两种MV预测技术，Merge技术和AMVP技术，两种技术都用到了空域和时域的MV预测的思想，不同的是，Merge直接拿相近的MV来用，AMVP拿来之后与真正的MV作了比较，编码MVD。因此，Merge下没有MVD，AMVP有MVD，这是第一点不同。第二点就是，拿别人的MV来用之前，Merge与AMVP都比较机智，不是每次都抄一个人的MV，它们都拿几个相邻PU的MV作为候选，对比出一个靠谱的拿来用（这不就是作弊嘛，抄抄别人的，不劳而获），它们的候选数量和选择顺序（这个到后面会明白）不同。
先看Merge。
另外一点要明白的是，他们选出来最优MV后，要用这个MV进行运动估计，就是找相邻帧上与当前PU最相近的块，至于怎么找，之后再说。
Merge：
Merge为当前PU建立一个MV候选列表，候选数量为5，遍历五个MV选取率失真最小的一个作为最优MV，解码端同样地方式建立一个候选列表，传输时仅传输MV在列表中的索引即可。
①空域 ：
图一、空域候选PU相对位置
当前PU五个方向上的候选PU，遍历顺序为：A1->B1->B0->A0->B2，候选列表的大小为5，但HEVC中至多使用其中4个（哪怕五个都存在），并且当其中某一个不可用时，顺序用下一个（不够就补零吧）。
不可用的情况分如下两种：
图二、PU的左右、上下划分
当PU左右划分而且当前PU位于第二个时A1是不可用的，如果使用了A1的MV，图中pu与Cpu的mv一致，和不划分就没区别了。同样，PU的上下划分时第二个的PU是不能使用B1的。
②时域：
类比空域，空域用相邻块，则时域用相邻帧的同位（对应位置）PU的MV来推测当前位置的MV。来看下怎么推测的。
帧间预测的图像都要有参考图像，像B帧参考它之前的图像，P帧可以参考它之前也可以参考之后。当前帧叫cur，当前帧的参考帧叫cur_ref，当前帧的同位帧叫col，同位帧的参考帧叫col_ref，好像有点乱，我一开始也乱。
图三、时域MV伸缩
图中的竖线表示那一帧图片在时间线上的位置，假设物体匀速运动，那么从col到col_ref运动时间为Tcol，从cur到cur_ref的运动时间为Tcur，物体运动的MV（距离）应该与时间成正比，于是就有：
这样就能由col（同位）帧推导出当前帧的MV。HEVC中，时域最多提供一个候选MV。
一般在col帧中相对当前PU位置为右下或中部，如图：
图四、候选PU位置
时域colPU首选P1位置，若P1处不可用或不存在时，选P2位置的PU。
空域与时域：
对于B帧，就是需要参考前向帧MV又需要后向帧MV的帧，它有两个MV列表，list0，list，Merge下为B帧建立了一个组合列表，将两个MV列表的候选MV组合到一起，组合方式如下表：
|
combIdx |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
L0CandIdx |
0 |
1 |
0 |
2 |
1 |
2 |
0 |
3 |
1 |
3 |
2 |
3 |
|
L1CandIdx |
1 |
0 |
2 |
0 |
2 |
1 |
3 |
0 |
3 |
1 |
3 |
2 |
表一、Bslice候选MV组合列表
另外关于B帧在计算MV或像素误差统计时，HEVC中不是在前后col帧中选其一，而是直接以两帧像素各以1/2比例叠加成新帧参与计算。这样做不是太合理，没有考虑两帧对当前帧的参考价值，也就是没按加权（距离当前帧的时间远近不同，RD的不同等）来叠加成新帧，这个在H.266中提了出来，但因为代价太大（性能提升不明显，计算又过于复杂）被否决了。
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