Стандарты сжатия

Другие технологии, такие как компенсация, основанная на движении блоков, могут использоваться для ещё большего уменьшения количества данных. Компенсация, основанная на движении блоков, принимает во внимание то, что множество изменившихся объектов в новом кадре существуют и на предыдущем кадре, но в другом месте. Эта технология разбивает кадр на серию блоков пикселей — макроблоков. Новый кадр может быть собран или «предсказан» с помощью поиска соответвующего блока в опорном кадре. Если соответствие найдено, кодер кодирует положение, в котором соответсвующий блок был найден в опорном кадре. Такое кодирование вектора движения требует меньшего боличества битов, чем настоящее содержание блока, который он описывает.

При межкадровом предсказании каждый кадр в потоке изображений классифицируется как I-, P- или B-кадр.

I-кадр — внутренний, интракадр, — который можен быть кодирован независимо, без привязки к другим изображениям. Первое изображение в видеопотоке — это всегда I-кадр. I-кадры необходимы в качестве стартовых точек для новых просматривающих видеоизображение лиц или точек пересинхронизации, если передаваемый поток битов оказался повреждённым. I-кадры должны быть использованы для реализации функций видеоперемотки и других функций произвольного доступа. Кодер автоматически вставляет I-кадры через определённые интервалы или по требованию, если к просмотру видеопотока присоединяется ещё один пользователь. Недостаток использования I-кадров в том, что они занимают намного больше битов; но с другой стороны они не производят много обусловленных отсутствием данных артефактов.

P-кадр, который поддерживает предсказанный интеркадр, обращается к частям более ранних I- и P-кадров для кодирования кадра. P-кадры обычно требуют меньшего количества битов, чем I-кадры, но их недостатком является то, что они очень чувствительны к ошибкам передачи, так как сильно зависят от предыдущих P- и I-кадров.

В-кадр — дважды предсказанный кадр — это кадр, который ссылается одновременно и на более ранний опорный кадр и на будущий кадр. Использование B-кадров увеличивает латентность.

Типичный потом из I-, B-, и P-кадров. P-кадр может ссылаться только на предыдущие I- и P-кадры, а B-кадр может ссылаться и на предыдущие и на будущие I- и P-кадры.

Когда видеодекодер восстанавливает видеоинформацию, по кадрам расшифровывая поток битов, расшифровка всегда начинается с I-кадра. P-кадры и B-кадры, если они используются, должны быть расшифрованы вместе с опорными кадрами.

Сетевые видеопродукты Axis позволяют пользователям устанавливать длину видеогруппы (GOV, group of video), которая определяет сколько P-кадров могут быть посланы, пока следующий I-кадр должен быть послан. Уменьшением частоты I-кадров (более длинная видеогруппа) можно уменьшить необходимый битрейт. Для уменьшения латентности не следует использовать B-кадры.

Кроме дифференциального кодирования и компенсации движения существуют другие методы, которые могут быть использованы для ещё большего уменьшения объёма данных и увеличения видеокачества. H.264, к примеру, поддерживает расширенные технологии, которые включают в себя схемы предсказания для кодирования I-кадров, улучшенная до субпиксельной точности компенсация движения и in-loop deblocking фильтр для размытия границ пиксельных макроблоков.

Источник: AXIS Communications AB