3.3. Временная модель

Целью временной модели является удаление избыточности между передаваемыми кадрами. Для этого создается кадр-прогноз, который вычитается из текущего кадра. Выходом этого процесса является остаточный кадр (разность кадров). При этом, чем лучше прогноз, тем меньше энергии содержится в остаточном кадре. Остаточный кадр кодируется и посылается декодеру, который воспроизводит кадр-прогноз по некоторым уже построенным кадрам, складывает его с остаточным кадром и, таким образом, восстанавливает текущий кадр. Кадр-прогноз формируется по одному или нескольким прошлым или будущим кадрам («ссылочным кадрам»). Как правило, точность прогноза может быть улучшена компенсированием движения между ссылочными кадрами и текущим кадром.

3.3.1. Прогноз по предыдущему видеокадру

Простейший метод временного прогнозирования основан на предыдущем кадре, который и служит кадром-прогнозом текущего кадра. Два последовательных кадра некоторой видеопоследовательности показаны на рис. 3.4 и 3.5. Кадр 1 является прогнозом кадра 2, и остаточный кадр, полученный вычитанием прогноза (кадра 1) из текущего (кадра 2), показан на рис. 3.6. На этом рисунке нейтральный серый цвет соответствует нулевым разностям пикселей, а более яркий или более темный оттенок серого цвета соответствует положительным или отрицательным разностям. Видно, что при таком простейшем прогнозе остаточный кадр содержит много энергии (на что указывают яркие и темные области кадра), а это означает, что в нем остался значительный объем информации, которую можно будет сжимать после временной модели. Много оставшейся энергии образуется из движения объектов в кадре, т.е. лучший прогноз можно построить на основе компенсации движения между двумя этими кадрами.

Рис. 3.4. Кадр 1.

Рис. 3.5. Кадр 2.

Рис. 3.6. Разность кадров 1 и 2.