Введение

Движение четверти пикселя (также известное как Q pel motion или Qpel motion) подразумевает использование расстояния, равного четверти расстояния между пикселями (или позициями отсчетов яркости), в качестве точности вектора движения при оценке и компенсации движения в схемах сжатия видео. Оно применяется во многих современных форматах видеокодирования, таких как MPEG 4 ASP и H.264/AVC. Несмотря на то, что векторы движения с большей точностью требуют больше битов для кодирования, они иногда могут обеспечить более эффективное сжатие в целом за счет повышения качества предсказывающего сигнала.

Операция

Программные продукты для видеокодирования, такие как Xvid, 3ivx и DivX Pro Codec, основанные на спецификации MPEG 4, используют алгоритмы оценки движения для существенного повышения эффективности сжатия видео. Стандартным разрешением для оценки движения в большинстве реализаций MPEG 4 ASP является полпикселя, хотя стандарт допускает четверть пикселя. Декодеры H.264 всегда поддерживают оценку движения с точностью до четверти пикселя. Использование четвертьпиксельного разрешения может улучшить качество сигнала предсказания видео по сравнению с полупиксельным разрешением, однако это улучшение не всегда оправдывает увеличение битовой стоимости векторов движения с точностью до четверти пикселя. Для значительного повышения эффективности оценки движения с точностью до четверти пикселя применяются дополнительные методы, такие как оптимизация скорости искажений, учитывающая как качество, так и битовую стоимость.

Методы интерполяции

Компенсация движения четверти пикселя, как и компенсация движения половины пикселя, достигается с помощью интерполяции. В различных реализациях используются различные схемы: VC-1 использует бикубическую интерполяцию. H.264/AVC использует 6-таповый фильтр для интерполяции полупикселей, а затем простую линейную интерполяцию для достижения точности в четверть пикселя на основе данных полупикселей. HEVC использует раздельное 7- или 8-таповое фильтрование.

Совместимость оборудования в MPEG-4 ASP

Видео, закодированное с векторами движения с точностью до четверти пикселя, требует до двух раз больше вычислительной мощности для кодирования и на 30–60% больше – для декодирования. В результате, для обеспечения более широкой аппаратной совместимости, 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 становится все более распространенной.