HEVC代码学习18：运动估计和运动补偿总结

经过了这段时间对帧间预测部分代码的学习，算是大体上了解了其工作原理。只看理论不看代码，体会不深刻，在看了代码后，有了一种恍然大悟的感觉，很多算法实现和看原理时理解的不一样。下面来整理一下之前写的博客，总结一下运动估计和运动补偿具体的代码实现思路，主要谈一下代码处理的思路，

运动估计

运动估计实际就是当前块在参考图像中搜索找到匹配块的处理过程。在实际代码中入口函数是xMotionEstimation，然后分为整像素搜索xPatternSearch，xPatternSearchFast和亚像素搜索xPatternSearchFracDIF。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/70860150。

整体思路：整像素搜索后会得到一个整像素单位的最优MV，这个MV值作为新的起始点进行亚像素搜索。亚像素搜索中先后又进行了1/2像素搜索，找到1/2像素单位的最优MV作为起始点，进行1/4像素搜索，最终得到了1/4像素单位的最优MV。最终得到的有用数据是1/4像素单位的MV和对应的参考帧索引。

在搜索中，由于亚像素位置是没有值的，因此就需要对参考图像进行插值，得到了整像素、1/2、1/4像素位置的图像，存放在了m_filteredBlock[4][4]中。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/73188458

整个搜索过程是个逐步找最优的过程。

整像素搜索的入口函数是xPatternSearch和xPatternSearchFast。xPatternSearch进行的是全局搜索，xPatternSearchFast进行的是快速算法，一般情况下使用的是xPatternSearchFast。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/70860150
xPatternSearchFast将会使用TZ search，进行菱形搜素搜索，得到一个最优的整像素MV。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/77089786

亚像素搜索的入口函数是xPatternSearchFracDIF，可以分为插值和搜索两个部分。插值分为1/2像素插值xExtDIFUpSamplingH和1/4像素插值xExtDIFUpSamplingQ，使用插值滤波器得到亚像素位置的参考块。xPatternRefinement是在以前一步得到的最优MV指向的像素为中心的3x3的像素块中，搜索计算RD cost，找最优匹配块，进一步计算最优MV。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/70156817。

运动补偿

在运动估计之后，得到的是MV和参考帧索引，运动补偿就是通过这些信息来构造预测图像，实际代码中，运动补偿主要进行亚像素位置插值补偿，生成预测图像。运动补偿的入口函数为motionCompensation，其中分为单向预测xPredInterUni、双向预测xPredInterBi和加权预测xWeightedPredictionUni，xWeightedPredictionBi。
详见http://blog.csdn.net/lin453701006/article/details/72677630。