Четвертьпиксельное движение

Четвертьпиксельное движение (также известное как движение Q-pel или движение Qpel ) относится к использованию четверти расстояния между пикселями (или положениями выборки яркости) в качестве точности вектора движения для оценки движения и компенсации движения в схемах сжатия видео . ^{[ нужна ссылка ]} Он используется во многих современных форматах кодирования видео, таких как MPEG-4 ASP и H.264/AVC . ^[1] Хотя для кодирования векторов движения более высокой точности требуется больше битов, иногда они могут привести к более эффективному сжатию в целом за счет повышения качества сигнала прогнозирования.

Операция

Программные продукты для кодирования видео, такие как Xvid , 3ivx и DivX Pro Codec , основанные на спецификации MPEG-4 , используют алгоритмы оценки движения для значительного улучшения сжатия видео. Уровень разрешения по умолчанию для оценки движения для большинства реализаций MPEG-4 ASP составляет половину пикселя, хотя в стандарте указана четверть пикселя. Декодеры H.264 всегда поддерживают четвертьпиксельное движение. Разрешение в четверть пикселя может улучшить качество сигнала прогнозирования видео по сравнению с разрешением в полпикселя, хотя этого улучшения не всегда может быть достаточно, чтобы компенсировать повышенную стоимость бит вектора движения с точностью до четверти пикселя; Дополнительные методы, такие как оптимизация искажений скорости , которая учитывает как качество, так и стоимость бита, используются для значительного повышения эффективности оценки движения на четверть пикселей.

Методы интерполяции

Четвертьпиксельная компенсация движения , как и полупиксельная, достигается посредством интерполяции . В разных конструкциях используются разные конкретные схемы:

VC-1 использует бикубическую интерполяцию .
H.264/AVC использует 6-кратный фильтр для полупиксельной интерполяции, а затем простую линейную интерполяцию для достижения четвертьпиксельной точности на основе полупиксельных данных.
HEVC использует раздельную 7- или 8-кратную фильтрацию.

Аппаратная совместимость в MPEG-4 ASP

Видео, закодированные с помощью векторов движения с точностью до четверти пикселя, требуют вдвое больше вычислительной мощности для кодирования и на 30–60 % больше вычислительной мощности для декодирования. В результате, чтобы обеспечить более широкую совместимость оборудования, Qpel отключен в профилях кодирования DivX по умолчанию. Однако с появлением новых автономных проигрывателей, поддерживающих более сложные форматы, такие как VC-1 и H.264 , поддержка Qpel в MPEG-4 ASP стала более распространенной.

Видеоформаты, поддерживающие четвертьпиксельную компенсацию движения

Ссылки

^ Гупта, П.С.; Корада, Рамкишор (1 января 2004 г.). Панчанатан, Сетураман; Васудев, Бхаскаран (ред.). «Новый алгоритм для снижения сложности оценки четвертьпиксельного движения» . Труды SPIE . Визуальные коммуникации и обработка изображений 2004. 5308 : 31–36. Бибкод : 2004SPIE.5308...31G . дои : 10.1117/12.532336 .

[1] Гупта, П.С.; Корада, Рамкишор (1 января 2004 г.). Панчанатан, Сетураман; Васудев, Бхаскаран (ред.). «Новый алгоритм для снижения сложности оценки четвертьпиксельного движения» . Труды SPIE . Визуальные коммуникации и обработка изображений 2004. 5308 : 31–36. Бибкод : 2004SPIE.5308...31G . дои : 10.1117/12.532336 .

[1]