Жалпы қозғалыс компенсациясы: Видео кодегіндегі тиімділік және шектеулер
Global motion compensation
Глобалды қозғалыс компенсациясы (GMC) бейнелерді қысу үшін қолданылады, біттейтін жылдамдықты азайтады. MPEG-4, DivX, Xvid кодектерінде жиі қолданылады. 🎥💻
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Глобалды қозғалыс өтеуі (GMC) – видеоны кодтау үшін қажетті битратты төмендетуге арналған бейне қысуда қолданылатын қозғалыс өтеуі техникасы. Ол ең көп MPEG 4 ASP форматында, мысалы DivX және Xvid кодектерінде қолданылады.
Global motion compensation (GMC) is a motion compensation technique used in video compression to reduce the bitrate required to encode video. It is most commonly used in MPEG 4 ASP, such as with the DivX and Xvid codecs.
Операция
Глобалды қозғалыс өтеуі бір аффиндік түрлендіру нұсқауына негізделген бейнедегі қозғалысты сипаттайды. Анықтамалық кадр келесі кадрдың қалай көрінетінін болжау үшін GMC иілу нүктелеріне сәйкес панорамаланады, бұрылады және жақындатылады. Бұл операция жеке пиксельдерде (блоктар емес) жұмыс істейтіндіктен, блоктарға негізделген тәсілдермен мүмкін емес болжамдар жасауға қабілетті. Мұндай кадрдағы әрбір макроблок жаһандық қозғалыс арқылы өтеуге болады (одан әрі қозғалыс туралы ақпарат жіберілмейді) немесе, балама ретінде, жергілікті қозғалыс арқылы (GMC өшірілгендей). Бұл таңдау, макроблок үшін қосымша бит шығындарын тудырса да, болжау сапасын жақсартады және осылайша қалдықты азайтады. Глобалды қозғалыс өтеуінде қолданылатын түрлендірулер тек қолданылған кезде кодтау ағынына қосылатындықтан, олар тұрақты бит жылдамдығына қосымша шығын тудырмайды. GMC қолданылған болжамды кадр S-кадр (спрайт-кадр) деп аталады, ал GMC қолданбастан кодталған болжамды кадр P-кадр деп аталады, егер ол тек бұрынғы (өткен) кадрлармен болжалса, немесе егер ол өткен және болашақ кадрлармен бірге болжалса, B-кадр деп аталады (бүкіл сурет ретінде кодталған болжамды кадр I-кадр деп аталады).
Global motion compensation describes the motion in a scene based on a single affine transform instruction. The reference frame is panned, rotated and zoomed in accordance to GMC warp points to create a prediction of how the following frame will look. Since this operation works on individual pixels (rather than blocks), it is capable of creating predictions that are not possible using block based approaches. Each macroblock in such a frame can be compensated using global motion (no further motion information is then signalled) or, alternatively, local motion (as if GMC were off). This choice, while costing an additional bit per macroblock, can improve prediction quality and therefore reduce residual. Because the transforms used in global motion compensation are only added to the encoding stream when used, they do not have a constant bitrate overhead. A predicted frame which uses GMC is called an S frame (sprite frame) while a predicted frame encoded without GMC is called either a P frame, if it was predicted purely by previous (past) frames, or a B frame if it was predicted jointly with past and future frames (an unpredicted frame encoded as a whole image is referred to as an I frame).
Қолданылу
DivX 1 бүгілу нүктесі GMC кодтауын ұсынады: Бұл DivX сертификатталған және сертификатталмаған құрылғыларда аппараттық қолдауды жеңілдетеді. Бірақ 1 бүгілу нүктесі GMC жаһандық түрлендіруді тек панорамалау операциясына ғана шектейді (панорамалау блоктар арқылы сипатталуы мүмкін болғандықтан), сондықтан бұл әдіс бейне сапасын көбінесе жақсартпайды. Xvid 3 бүгілу нүктесі GMC кодтауын ұсынады: Осының салдарынан, қазіргі таңда аппараттық қолдауы жоқ.
DivX offers 1 warp point GMC encoding: This enables easier hardware support in DivX certified and non certified devices. But as 1 warp point GMC limits the global transform to panning operation only (since panning can be described using blocks), this implementation rarely improves video quality. Xvid offers 3 warp point GMC encoding: As a result, it currently has no hardware support.
Сын
GMC қозғалыс компенсациясының күрт жақсаруына байланысты үміттерді ақтамады, нәтижесінде ол MPEG 4 ASP-нің ізбасары ретінде әзірленген H.264/MPEG 4 AVC спецификациясынан шығарылды. GMC-нің көптеген пайдалы қасиеттерін жақсы қозғалыс векторларын болжау арқылы қол жеткізуге болады. GMC сонымен қатар кодтау кезінде үлкен есептеу жүктемесін тудырады, бұл сапаны салыстырмалы түрде аз жақсартады. Глобалдық қозғалыс компенсациясының декодтау процесіндегі қосымша CPU шығындарына байланысты, көптеген аппараттық плеерлер глобалдық қозғалыс компенсациясын қолдамайды.
GMC failed to meet expectations of dramatic improvements in motion compensation, and as a result it was omitted from the H.264/MPEG 4 AVC specification designed as a successor to MPEG 4 ASP. Most of GMC's benefits could be obtained via better motion vector prediction. GMC also represents a large computational cost during encoding which yields relatively minor quality improvements. Due to the extra decoding CPU cost of global motion compensation, most hardware players do not support global motion compensation.