在基于残差编码时，参考帧用于进行预测编码获取预测像素值。参考帧选取是否准确，参考帧个数的多少，均将影响编码器的压缩性能。
在AV1里最大参考帧个数是7个(VP9里是3个，H.265里是16个)。和VP9类似，AV1的参考帧有许多不同类型，除了在VP9视频编码里面已有的LAST(nearest past)，GOLDEN(distant past)和ALTREF(temporal filtered future)，新增了2个near past帧LAST2和LAST3，以及2个future帧BWDREF和ALTREF2，如下图所示。
其中LAST，LAST2和LAST3是已经编码完的帧，且距离当前帧比较近。GOLDEN帧有点类似H.265里面的关键帧。ALTREF帧比较特殊，它是一种可以不显示的帧，在时域上根据相邻帧的运动轨迹进行滤波而构建，它自身在编码完后会保留在参考帧列表中，为后续帧提供参考。BWDREF是一种lookahead帧，可以给那些时域层级更高和距离较近的帧提供后向参考，它不需要进行滤波。
AV1在decoded frame buffer里面最多可以存储8帧，包括4种类型(LAST，GOLDEN，BWDREF和ALTREF)。在编码的时候，帧间预测帧最多可以选择decoded frame buffer里的2帧作为参考帧。参考帧的使用模式有两种，Single和Compound。
其中Single reference模式的帧间预测只使用1个参考帧，Compound模式的帧间预测会使用2个不同的参考帧。
Compound模式帧间预测有两个特殊情况，即单向Compound和双向Compound预测，前者所使用的参考帧的显示顺序，要么都在当前帧前面，要么都在当前帧的后面。而后者使用的参考帧显示顺序，一个在当前帧的前面，另一个是在当前帧的后面。
现在大多数的视频编码器为了提高压缩性能，往往会使用多层多参考的编码结构，AV1也不例外。AV1里面有一个叫Golden Frame(GF) group的概念，一个GF group里的所有帧可以共享GOLDEN帧和ALTREF帧。
上图中Overlay帧是编码后的ALTREF帧，GF group以KEY Frame或Overlay Frame开始，后面紧跟的是ALTREF帧，这2帧一起组成分层结构的最底层。
使用码流分析软件查看一段AV1码流参考帧，https://pengbins.github.io/aomanalyzer.io
上图用不同颜色表示参考帧类型，可以直观看出每个块使用的参考帧类型和个数。
补充术语
ALTREF:alternate reference frame
BWDREF:backward reference frame
AV1:AOMedia Video 1
作者： 手撕编解码
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