Внутрикадровое кодирование - Intra-frame coding


Внутрикадровое кодирование - это метод сжатия, используемый внутри видеокадра, позволяющий уменьшить размер файла и меньшую скорость передачи данных с небольшой потерей качества или без нее. Поскольку соседние пиксели в изображении часто очень похожи, вместо того, чтобы сохранять каждый пиксель независимо, изображение кадра делится на блоки, и обычно незначительная разница между каждым пикселем может быть закодирована с использованием меньшего количества бит. Он используется в таких кодеках, как ProRes : кодек для группы изображений без промежуточных кадров .

Внутрикадровое предсказание использует пространственную избыточность, то есть корреляцию между пикселями в пределах одного кадра, путем вычисления значений предсказания путем экстраполяции из уже закодированных пикселей для эффективного дельта-кодирования . Это один из двух классов методов кодирования с предсказанием при кодировании видео . Его аналог - межкадровое предсказание, которое использует временную избыточность. Так называемые внутренние кадры, независимо кодируемые во времени, используют только внутреннее кодирование. Кодированные во времени предсказанные кадры (например, P- и B-кадры MPEG) могут использовать как внутрикадровое, так и межкадровое предсказание.

Обычно известные соседние выборки (или блоки) находятся вверху, вверху слева, вверху справа и слева (A – D).

Обычно для экстраполяции используются лишь несколько наиболее близких в пространственном отношении известных выборок. Форматы, работающие от образца к образцу, такие как Portable Network Graphics (PNG), обычно могут использовать один из четырех соседних пикселей (вверху, вверху слева, вверху справа, слева) или какую-то их функцию, например, их среднее значение. Форматы на основе блоков (частотное преобразование) предварительно заполняют целые блоки прогнозными значениями, экстраполированными обычно из одной или двух прямых линий пикселей, которые проходят вдоль их верхней и левой границ.

Термин внутрикадровое кодирование относится к тому факту, что различные методы сжатия без потерь и с потерями выполняются относительно информации, которая содержится только в текущем кадре , а не относительно любого другого кадра в видеопоследовательности. Другими словами, никакая временная обработка не выполняется вне текущего изображения или кадра. Методы кодирования без внутреннего кодирования являются расширением этих основ. Оказывается, эта блок-схема очень похожа на блок-схему видеокодера неподвижных изображений JPEG, только с небольшими различиями в деталях реализации.

Межкадровый формат впервые был определен CCITT в 1988–1990 гг. H.261 . H.261 был предназначен для проведения телеконференций и телефонной связи ISDN.

Процесс кодирования

Данные обычно считываются с видеокамеры или видеокарты в формате данных YCbCr (часто для краткости неофициально называют YUV ). Процесс кодирования сильно различается в зависимости от того, какой тип кодировщика используется (например, JPEG или H.264 ), но наиболее распространенные шаги обычно включают: разделение на макроблоки , преобразование (например, с использованием DCT или вейвлета ), квантование и энтропийное кодирование. .

Смотрите также

внешние ссылки