【十五】 VVC/H.266 | 帧内帧间联合预测技术CIIP详解

文章目录

一、基本原理
二、具体技术细节

一、基本原理

CIIP是帧内帧间联合技术，这属于Merge系列技术的一个分支。该技术需要计算当前预测块的帧内预测值，即用传统的帧内预测模式去预测当前块的像素值，并存储下来。然后利用帧间的预测方式去预测当前块的帧间预测值，最后将帧内和帧间的预测值，通过某种方式加权得到当前预测块的最终预测值。

二、具体技术细节

CIIP技术在亮度块的和色度块都要实现，在目前的版本当中，亮度和色度帧内预测都只用Planar模式进行预测，帧间预测模式就是用Merge列表中最优的MV进行帧间预测。在VTM8.0当中，当前CU满足使用merge模式编码，并且当前CU包括至少64个像素，W<128,H<128W<128,H<128W<128,H<128,的条件时，需要一个标志位表示当前CU是否使用CIIP模式。

具体的加权公式如下：
PCIIP=((4−wIntra)∗Pinter+wIntra∗Pintra+2)>>2P_{CIIP}=\left( \left( 4-wIntra \right) *P_{inter}+wIntra*P_{intra}+2 \right) >>2 PCIIP=((4−wIntra)∗Pinter+wIntra∗Pintra+2)>>2
权值wIntrawIntrawIntra是由当前CU的上方和左侧相邻块的编码模式决定的,其中帧间预测值的权重大小的为4−wIntra4-wIntra4−wIntra，具体的权值计算过程如下：

如果上方的相邻块可用（已经编码），且使用的是帧内编码模式则isIntraTop=1isIntraTop=1isIntraTop=1，否则isIntraTop=0isIntraTop=0isIntraTop=0
如果左侧的相邻块可用，且使用的是帧内编码模式则isIntraLeft=1isIntraLeft=1isIntraLeft=1,否则isIntraLeft=0isIntraLeft=0isIntraLeft=0
a、如果isIntraTop+isIntraLeft=2isIntraTop+isIntraLeft=2isIntraTop+isIntraLeft=2，则wIntra=3wIntra=3wIntra=3；
b.、如果如果isIntraTop+isIntraLeft=1isIntraTop+isIntraLeft=1isIntraTop+isIntraLeft=1，则wIntra=2wIntra=2wIntra=2；
c、否则wIntra=1wIntra=1wIntra=1

权重计算的代码如下：

//CIIP模式的加权函数，帧内预测和帧间值的加权值的选取有三种情况
void IntraPrediction::geneWeightedPred(const ComponentID compId, PelBuf &pred, const PredictionUnit &pu, Pel *srcBuf)
{const int            width = pred.width;CHECK(width == 2, "Width of 2 is not supported");const int            height = pred.height;const int            srcStride = width;const int            dstStride = pred.stride;Pel*                 dstBuf = pred.buf;int wIntra, wMerge;  //帧内帧间的权重变量const Position posBL = pu.Y().bottomLeft(); //当前PU左下角的块const Position posTR = pu.Y().topRight();  //当前PU上方的块const PredictionUnit *neigh0 = pu.cs->getPURestricted(posBL.offset(-1, 0), pu, CHANNEL_TYPE_LUMA);  //左侧的块设置为邻居0const PredictionUnit *neigh1 = pu.cs->getPURestricted(posTR.offset(0, -1), pu, CHANNEL_TYPE_LUMA);  //上方的块设置为邻居1//判断左侧和上方的块是否可用以及是否采用帧内编码bool isNeigh0Intra = neigh0 && (CU::isIntra(*neigh0->cu));bool isNeigh1Intra = neigh1 && (CU::isIntra(*neigh1->cu));if (isNeigh0Intra && isNeigh1Intra){wIntra = 3; wMerge = 1;}else{if (!isNeigh0Intra && !isNeigh1Intra){wIntra = 1; wMerge = 3;}else{wIntra = 2; wMerge = 2;}}for (int y = 0; y < height; y++){for (int x = 0; x < width; x++){//帧内的预测值和帧间的预测值进行加权，得到最终预测值dstBuf[y*dstStride + x] = (wMerge * dstBuf[y*dstStride + x] + wIntra * srcBuf[y*srcStride + x] + 2) >> 2;}}
}

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