杨 静，孙 煜

（上海海事大学信息与工程学院，上海201306）

1 概述

Merge模式基于四叉树的图像编码方式，可以将多个具有相似运动信息且相邻的预测单元（Prediction Unit，PU）块合并为同一区域，并使其具有相同的运动信息。在这种情况下，编码器不需要为每个帧间预测块单独传输各自的运动信息，比如，运动矢量、参考索引、预测方向，只需为整个区域传递一次运动信息即可，大大提升了编码效率。

在H．264／AVC中，在帧间预测过程中采用了Direct模式和Skip模式，目的在于尽可能减少传递信息［1－3］。从概念上看，高效视频编码（High Efficiency Video Coding，HEVC）中的 Merge模式和 H．264／AVC中的direct模式是类似的，但它们之间有2个重要区别：（1）Merge模式可以构建一个候选列表，即运动矢量竞争机制，它会制定一个运动矢量候选集，并通过率失真优化（Rate Distortion Optimization，RDO）准则判断各个候选，然后从若干个中选取其一，并通过索引方式传送到编码端；（2）定义了参考图像列表和索引，而 Direct模式假定具有默认值［4－5］。

本文研究的HEVC中使用了Merge模式来获取运动信息，而不是自适应运动矢量预测（Adaptive Motion Vector Prediction，AMVP）选择机制，以此进一步增加Merge模式的利用率。

2 Merge模式

在HEVC中，对于每个正在进行帧间编码的PU，编码器主要使用以下2种方法：

（1）用运动矢量估计来编码运动矢量差和参考帧；

（2）使用Merge模式，为当前PU创建一个周围已经编码PU的列表。编码器根据率失真结果，从候选列表中选择最佳候选，此时当前PU的运动信息直接复制候选的运动信息即可。

在HEVC中，最大运动矢量候选数默认为5，可能的候选包括空间相邻候选、时间候选和生成的候选。……