H.266/VVC相关技术学习笔记3：帧内色度预测模式中的DM模式及其在N次会议上相关的提案总结

之前对于DM这一块跟进了一下，也学习了N次会议关于DM技术的相关改进
今天就顺便把DM的技术详细总结一下，并N次会议提出的提案的技术细节和大家分享一下

所谓DM（derived mode）模式就是通过某一个色度预测块所对应的亮度块所选中的预测模式去预测当前的色度块。

一、DM预测模式的流程

对于色度块来说，其帧内预测方向与两个条件相关：
1、该色度块对应的中心亮度块预测方向，亮度块位置如下图所示；

2、候选色度块预测模式列表（modelist），存有6个色度预测方向，色度块最终预测方向会在这6个方向中选择其一。不同的亮度预测方向，对应的候选色度块预测方向列表的6个值不同，下表所示。

横轴是色度块所对应的亮度块的预测方向，纵轴是当前色度块的候选预测模式
由以上两个条件得知，通过遍历候选色度块预测模式列表的6中模式，对每种模式计算RDcost并进行比较，如果遍历到的色度候选角度模式和对应亮度块中心位置的预测角度模式相同的话，就把该色度候选模式固定的转变为角度66模式，以免在RDcost的时候和DM模式重复，最后选取RDcost最小的一种角度模式，即可最终确定色度角度预测模式。

DM模式是指借用对应亮度块的预测方向。当色度方向与亮度方向相等时，如表格中最后一排，这时即色度方向借用了亮度方向，应用了DM模式。

二、Ｎ次会议有关ＤＭ的提案

有关DM基础知识讲完了，下面介绍一下N次会议新提出的对于DM模式的改进提案

１、JVET-N0151

单位：Dahua
Title：CE3-related: Modified Chroma Derived Mode
VTM4.0中dm由编码亮度块的帧内预测模式得出，该模式覆盖了相应亮度块的cr位置。

该方案计算了编码亮度块的5种预测模式，覆盖了相应亮度块的5个位置。5个位置是CR、TL1、TR1、BL1和BR1

如果模式M是5种亮度块对应帧内模式中最频繁出现的帧内预测模式,及其出现次数大于2,选择M模式作为DM模式。否则DM为CR位置对应的亮度块的帧内预测模式

实验结果如下：

１、JVET-N0154

单位：Dahua
Title：Non-CE3: Chroma Intra Default Modes Modification Based on Order of Luminance Modes
chroma intra mode candidate list in VTM-4.0

在相应的亮度块中建议的位置
Prediction modes acquisition order:
TL1->BL1->TR1->BR1->TL->BL->TR->BR
选择3种替换模式M1、M2、M3按上述顺序选择。所选的3种替换模式不能完全相同，也不能与modelist[0]和modelist[7]相同。
如果替换模式中存在与modelist[1]或modelist[2]或modelist[3]相同的模式Mx，则无法替换默认模式中与Mx相同的模式，并且模式Mx不再替换其他默认模式。

最后选择N种替换模式，0<=N<=3。
如果N = 0:不改变色度帧内默认模式;
如果N = 1: M1取代modelist [1];
如果N = 2: M1取代modelist [1], M2取代modelist [2];
如果N = 3: M1取代modelist [1], M2取代modelist [2]; M3取代modelist [3]。

实验结果如下：

３、JVET-N0155

单位：Dahua
Title：Non-CE3: Chroma Intra Default Modes Modification Based on Statistics of Luminance Modes
选择出现次数最多且满足条件的三种模式作为替代模式。这3种替换模式不能完全相同，也不能与modelist[0]和modelist[7]相同。
如果替换模式中存在与modelist[1]或modelist[2]或modelist[3]相同的模式Mx，则无法替换默认模式中与Mx相同的模式，并且模式Mx不再替换其他默认模式。

最后选择N种替换模式，0<=N<=3。
如果N = 0:不改变浓度内部缺省模式;
如果N = 1: M1取代modelist [1];
如果N = 2: M1取代modelist [1], M2取代modelist [2];
如果N = 3: M1取代modelist [1], M2取代modelist [2]; M3取代modelist [3]。

实验结果如下：