JVET-AB0117-基于模板的帧内推导的方向性融合

本提案是针对 ECM 中的 TIMD（基于模板的帧内模式推导，Template based intra mode derivation ） 的技术的加权方式的改进。具体地，本提案提出使用方向混合（directional blending）来加权TIMD使用模板推导的两种预测模式，当使用directional TIMD时，分别使用上相邻模板和左相邻模板导出两个单独的预测模式，然后将这两种模式使用像素级的权重进行融合。

基本原理

提案建议使用两个单独的模板，一个在当前块上方，一个位于当前块左侧。模板由相邻重建样本的两行或两列构成。

在两个模板上分别执行帧内模式搜索。首先对左侧模板进行搜索，然后对上侧模板进行模式搜索。用于每个模板搜索的帧内候选列表由当前块的MPM候选列表形成，使用SATD作为失真度量。

在左模板上搜索时，在所有候选模式中确定失真最小的模式，表示为dirTimdMode_L，相应的失真记为 minSatd_L；当对上相邻模板搜索时，与最佳左模式相邻的两个方向模式，即dirTimdMode_L+1和dirTimdMode_L-1也被添加到候选列表中，在所有候选模式中确定失真最小的模式，表示为dirTimdMode_A，相应的失真记为minSatd_A。

在该模板的帧内模式搜索期间确定的第二最佳模式被用作替换。如果两个模板中的一个不可用，则只对可用模板执行一次搜索。生成的模式用作定向TIMD的帧内模式，不使用加权融合。如果两个模板都不可用，则使用“PLANAR”模式。

计算两个方向模式 dirTimdPred_A和dirTimdPred_L，并使用基于样本的权重进行融合。

基于样本位置的权重的定义：即上模板推导的预测模式 timdDirMode_A 在块的上侧使用更大的权重，而左模板推导的预测模式在块左侧的像素使用更大的权重。

特别的，对于大小为H×W的块，上侧模板推导的预测模式 timdDirMode_A 的权重可以定义为：

.

 可以进一步调整基于样本的权重，用以考虑两个缩放SATD中的一个（minSatd_L或minSatd_A ）比另一个大得多的情况。在这种情况下，较高的权重被分配给具有较低SATD的预测模式。特别地，可以预定义因子K。如果minSatd_A>KminSatd_L，则：

.

 否则，如果minSatd_L>KminSatd_A，则

最终，dirTimdMode_L对应的权重为

.

最终的预测值计算为：

集成在ECM：该模式的使用通过CABAC编码CU级别标志发出信号。定向TIMD被认为是TIMD的子模式。也就是说，只有当TIMD标志=1时，才发出定向TIMD标志。
就编码器操作而言，编码器在亮度帧内预测模式循环中执行一个新的RD check，以测试定向TIMD。