帧间运动是基于视频亮度(luma)不发生改变的一个假设,而在视频序列中经常能遇到亮度变化的场景,比如淡入淡出、镜头光圈调整、整体或局部光源改变等,在这些场景中,简单帧间运动补偿的效果可想而知(实际编码中遇到亮度变化的宏块,R-D模型的最后结果通常都是用帧内预测编码),加权预测的提出就是为 了应对亮度变化的场景。

在h.264中两种预测模式:显示模式(explicit mode)与隐式模式(implicit mode),另外还有一种默认预测模式,不过这相当于不进行预测。

P帧与B帧都有显式模式,隐式模式只有B帧适用。至于怎么区分两种模式,简单来说,显式模式,需要在片头中传输权重(weight),而隐式模式则不需要。

加权预测可以分为三个步骤:

  1. 亮度变化检测。一般是用阈值判断亮度是否发生变化。
  2. 确定权重与偏移。就目前来说,用的都是简单的加权预测算法,这步是跟亮度变化检测连在一起的,因为是用权重来判断亮度是否发生了变化。
  3. 亮度补偿,把参考帧通过权重与偏移的线性补偿得到加权参考帧。

显式模式

对于显式模式来说,我们可以认为亮度在当前帧与参考帧是线性变化的,既有如下关系:

$LumaCur = \frac {weight \times LumaRef + offset} {2^5}$

其中权重(weight)会被归一化为32(2^5),因此我们就可以用weight与offset来表示两帧亮度的变化:

$weight = 2^5 \cdot \frac {\sum {LumaCur_i}_j} {\sum {LumaRef_i}_j}    $

$\left\{\begin{matrix}
0 \leq i < imgWidth\\
0 \leq j < imgHeight
\end{matrix}\right.$

尽管这种用整个帧的亮度做比较会忽视图像的局部变化,但是由于其简单的计算方式,目前JM还是用的这种方法来得到权重。当然,在得到权重之后我们需要判断该权重是否超出既定的阈值,如果超出阈值则表示亮度没有发生变化,采用默认的加权预测(即不预测)。

$offset = 0$    在JM中$offset$默认为0

隐式模式

隐式模式也同样是基于亮度线性变化的假设。B帧与其两个参考帧:RefFront与RefBack在POC位置上保持着线性的关系

$\begin{align*}
weightBack &= 2^6 \cdot \frac {LengthFront} {LengthFront + LengthBack} \\
weightFront &= 2^6 - weightBack
\end{align*}$

无论前向参考帧与后向参考帧距离有多长,最终都会归一化为64,然后求出两个参考帧的权重

最后的亮度补偿只是把参考帧用weight与offset进行线性处理而已

${{Luma_i}_j}' = \frac{weight \times {LumaRef_i}_j + offset} {2^n}$

最最后需要补充一句的是,因为当前还没确定应该用参考帧列表中的哪一帧作为当前帧的参考帧,所以加权预测必须对当前参考帧列表中的所有帧求出$weight$与$offset$,而隐式模式,更是需要对$listX[0]$与$listX[1]$两个参考帧列表中所有的帧进行$listXSize[0] \times listXSize[1]$次配对后,再分别求出每对参考帧的两个$weight$与$offset$

h.264加权预测的更多相关文章

  1. h.264直接预测

    直接预测是B帧上一种独有的预测方式,其中直接预测又分为两种模式: 时域直接模式(temporal direct).空域直接模式(spatial direct). 在分析这两种模式之前,有一个前提概念需 ...

  2. h.264语法结构分析

    NAL Unit Stream Network Abstraction Layer,简称NAL. h.264把原始的yuv文件编码成码流文件,生成的码流文件就是NAL单元流(NAL unit Stre ...

  3. h.264宏块与子宏块类型

    宏块类型mb_type 宏块类型表示的是宏块不同的分割和编码方式,在h.264的语法结构中,宏块类型在宏块层(macroblock_layer)中用mb_type表示(请参考h.264语法结构分析中的 ...

  4. H.264 White Paper学习笔记(二)帧内预测

    为什么要有帧内预测?因为一般来说,对于一幅图像,相邻的两个像素的亮度和色度值之间经常是比较接近的,也就是颜色是逐渐变化的,不会一下子突变成完全不一样的颜色.而进行视频编码,目的就是利用这个相关性,来进 ...

  5. H.264学习笔记3——帧间预测

    帧间预测主要包括运动估计(运动搜索方法.运动估计准则.亚像素插值和运动矢量估计)和运动补偿. 对于H.264,是对16x16的亮度块和8x8的色度块进行帧间预测编码. A.树状结构分块 H.264的宏 ...

  6. 【HEVC帧间预测论文】P1.2 An Efficient Inter Mode Decision Approach for H.264 Video Codin

    参考:An Efficient Inter Mode Decision Approach for H.264 Video Coding <HEVC标准介绍.HEVC帧间预测论文笔记>系列博 ...

  7. x264 - 高品质 H.264 编码器

    转自:http://www.5i01.cn/topicdetail.php?f=510&t=3735840&r=18&last=48592660 H.264 / MPEG-4 ...

  8. 【转】实现RTP协议的H.264视频传输系统

    1.  引言       随着信息产业的发展,人们对信息资源的要求已经逐渐由文字和图片过渡到音频和视频,并越来越强调获取资源的实时性和互动性.但人们又面临着另外一种不可避免的尴尬,就是在网络上看到生动 ...

  9. FFmpeg的H.264解码器源代码简单分析:宏块解码(Decode)部分-帧间宏块(Inter)

    ===================================================== H.264源代码分析文章列表: [编码 - x264] x264源代码简单分析:概述 x26 ...

随机推荐

  1. ionic2 干货

    亲爱的程序员童鞋 分享干货啦 最近在研究ionic2 ,公司也在用ionic2 和typescript,angular2以及cordova做混编APP 我的博客随笔都是随性写的,做了某个功能就想分享一 ...

  2. Android RelativeLayout 布局android:layout_centerHorizontal="true"注意

    特别注意,如果要是 android:layout_alignTop="@id/bind_decode_item_layout" android:layout_centerHoriz ...

  3. win32下进程间通信——共享内存

    一.引言     在Windows程序中,各个进程之间常常需要交换数据,进行数据通讯.WIN32 API提供了许多函数使我们能够方便高效的进行进程间的通讯,通过这些函数我们可以控制不同进程间的数据交换 ...

  4. ASP.NET数据报表之柱状图 ------工作日志

    #region 柱形色调 /// <summary> /// 柱形色调 /// </summary> private string[] myColor = new string ...

  5. dedecms调用所有顶级栏目最新文章的实现方法

    做dedecms的模板,我们会遇到各种各样的调用问题,dedecms列表页调用所有顶级栏目文章列表的方法如下所述: 在文章页面经常使用的是 {dede:arclist orderby='pubdate ...

  6. Mac OS X 10.9 Mavericks 修改root密码

    Mac10.9忘记密码后有两种方式可以进去:  代码如下 复制代码 1.sudo passwd 重新输入密码即可,此方法修改了root的密码  代码如下 复制代码 2.sudo bash 输入当前用户 ...

  7. NPOI对excel文件的导入导出

    现理解:将一个Excel文件(工作簿-IWorkBook)看做是一个你要操作的对象,每个工作簿包含多个工作表(ISheet)对象,每个工作表中又包含多个行对象(IRow),每行又包含多个单元格(ICe ...

  8. 在eclipse中新建Dynamic web project时选择2.5和3.0的区别(里面涉及servlet和tomcat的问题)

    1.是指servlet的版本,是2.5的还是3.0的 servlet3.0以后支持异步 2.dynamic web module和对应的TOMCAT 版本 http://blog.sina.com.c ...

  9. ajax省市线三级联动

    <script type='text/javascript' src='http://ajax.useso.com/ajax/libs/jquery/1.7.2/jquery.min.js?ve ...

  10. Skew Join与Left Semi Join相关

    Skew Join 真实数据中数据倾斜是一定的, hadoop 中默认是使用 hive.exec.reducers.bytes.per.reducer = 1000000000 也就是每个节点的red ...