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LEINE LINDE萊茵林德 861-108455-2048

LEINE LINDE萊茵林德 861-108455-2048

像素遞歸法的具體作法是，仍需通過(guò)某種較為簡(jiǎn)單的方法首先將圖像分割成運(yùn)動(dòng)區(qū)和靜止區(qū)。在靜止區(qū)內(nèi)像素的位移為零，不進(jìn)行遞歸運(yùn)算；對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)的像素，利用該像素左邊或正上方像素的位移矢量D作為本像素的位移矢量，然后用前一幀對(duì)應(yīng)位置上經(jīng)位移D后的像素值作為當(dāng)前幀中該像素的預(yù)測(cè)值。如果預(yù)測(cè)誤差小于某一閾值，則認(rèn)為該像素可預(yù)測(cè)，無(wú)需傳送信息；如果預(yù)測(cè)誤差大于該閾值，編碼器則需傳送量化后的預(yù)測(cè)誤差、以及該像素的地址，收、發(fā)雙方各自根據(jù)量化后的預(yù)測(cè)誤差更新位移矢量。由此可見(jiàn)，像素遞歸法是對(duì)每一個(gè)像素根據(jù)預(yù)測(cè)誤差遞歸地給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而不需要單獨(dú)傳送位移矢量給接收端。

塊匹配法是另一種更為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)估值方法。它將圖像劃分為許多子塊，并認(rèn)為子塊內(nèi)所有像素的位移量是相同的，這意味著將每個(gè)子塊視為一個(gè)“運(yùn)動(dòng)物體”。對(duì)于某一時(shí)間t,圖像幀中的某一子塊如果在另一時(shí)間t-t1的幀中可以找到若干與其十分相似的子塊，則稱(chēng)其中較為相似的子塊為匹配塊，并認(rèn)為該匹配塊是時(shí)間t-t1的幀中相應(yīng)子塊位移的結(jié)果。位移矢量由兩幀中相應(yīng)子塊的坐標(biāo)決定。

考慮到一定時(shí)間間隔內(nèi)物體可能的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)范圍和匹配搜索所需的計(jì)算量，在匹配搜索時(shí)一般僅在一個(gè)有限范圍內(nèi)進(jìn)行。假設(shè)在給定時(shí)間間隔內(nèi)大可能的水平和垂直位移為d h和d v個(gè)像素，則搜索范圍SR為

其中M、N為子塊的水平和垂直像素?cái)?shù)。

在塊匹配方法中需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是確定判別兩個(gè)子塊匹配的準(zhǔn)則；二是尋找計(jì)算量少的匹配搜索算法。判斷兩個(gè)子塊相似程度的準(zhǔn)則可以利用兩個(gè)塊間歸一化的二維互相關(guān)函數(shù)、兩子塊間亮度的均方差MSE或兩子塊間亮度差值的均值MAD等。通過(guò)對(duì)不同判別準(zhǔn)則的比較研究表明，各種判別準(zhǔn)則對(duì)位移矢量的估值精度影響差別不是很大。由于MAD準(zhǔn)則的計(jì)算不含有乘法和除法運(yùn)算而成為較常使用的匹配判別準(zhǔn)則。MAD準(zhǔn)則定義如下：

其中Xk和Xk-1分別表示圖像在第k幀和第k-1幀的像素值。當(dāng)MAD小時(shí)，表示兩個(gè)子塊匹配。

對(duì)于匹配搜索算法，較簡(jiǎn)單和直接的方法就是全搜索方式，即將第k-1幀中的子塊在整個(gè)搜索區(qū)內(nèi)逐個(gè)像素移動(dòng)，每移動(dòng)一次計(jì)算一次判決函數(shù)?？偟囊苿?dòng)次數(shù)為 (2d h + 1)(2d v + 1)。當(dāng)d h = d v = 6時(shí)，總的計(jì)算次數(shù)為169。顯然，全搜索的運(yùn)算量是相當(dāng)大的。為了加快搜索過(guò)程，人們提出了許多不同的搜索方法，其中應(yīng)用較廣的有二維對(duì)數(shù)法、三步法、共軛方向法和正交搜索法。這幾種方法都基于如下的假設(shè)：當(dāng)偏離小誤差方向時(shí)，判決函數(shù)是單調(diào)上升的，搜索總沿著判決函數(shù)值減小的方向進(jìn)行。上述幾種方案所需的搜索步驟和計(jì)算點(diǎn)數(shù)略有差異，但基本思路是*的。

通過(guò)上面介紹的兩種運(yùn)動(dòng)矢量估值方法可以看出，像素遞歸法對(duì)每一個(gè)像素給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而對(duì)較小面積物體的運(yùn)動(dòng)估值較為精確。但像素遞歸法在估值時(shí)需要進(jìn)行疊代運(yùn)算，從而存在著收斂速度和穩(wěn)定性問(wèn)題。塊匹配法對(duì)同一子塊內(nèi)位移量不同的像素只能給出同一個(gè)位移估值，限制了對(duì)每一像素的估值精度。但對(duì)于面積較大的運(yùn)動(dòng)物體而言，采用塊匹配法的預(yù)測(cè)要比采用像素遞歸法的預(yù)測(cè)效果好。另外，從軟硬件實(shí)現(xiàn)角度看，塊匹配算法相對(duì)簡(jiǎn)單，在實(shí)際活動(dòng)圖像壓縮編碼系統(tǒng)中得到較為普遍的應(yīng)用。

折疊幀間內(nèi)插

在具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)中，利用了活動(dòng)圖像幀間信息的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)相鄰幀圖像的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的引入，大大提高了預(yù)測(cè)精度，使傳輸每一幀圖像的平均數(shù)據(jù)量進(jìn)一步降低。在此系統(tǒng)中圖像的傳輸幀率并沒(méi)有變化，仍與編碼前的幀率一樣。然而在某些應(yīng)用場(chǎng)合如電話(huà)、視頻會(huì)議等，對(duì)圖像傳輸幀率的要求可適當(dāng)降低，這就為另外一種稱(chēng)為幀間內(nèi)插的活動(dòng)圖像壓縮編碼方法提供了可能。

活動(dòng)圖像的幀間內(nèi)插編碼是在系統(tǒng)發(fā)送端每隔一段時(shí)間丟棄一幀或幾幀圖像，而在接收端再利用圖像的幀間相關(guān)性將丟棄的幀通過(guò)內(nèi)插恢復(fù)出來(lái)，以防止幀率下降引起閃爍和動(dòng)作不連續(xù)。恢復(fù)丟棄幀的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法是利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插，設(shè)x(i, j), y(i, j)分別代表兩個(gè)傳輸幀中相同空間位置上像素的亮度，在中間第n個(gè)內(nèi)插幀對(duì)應(yīng)位置的亮度z(i, j) 可用如下的內(nèi)插公式：

n=1,2,3,……N-1

其中N為兩個(gè)傳輸幀之間的幀間隔數(shù)。

簡(jiǎn)單線(xiàn)性幀間內(nèi)插的缺點(diǎn)在于當(dāng)圖像中有運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，兩個(gè)傳輸幀在物體經(jīng)過(guò)的區(qū)域上不再一一對(duì)應(yīng)，因而引起圖像模糊。為解決這一問(wèn)題可采用帶有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插。具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插和幀間預(yù)測(cè)都需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估值，但二者的目的和運(yùn)動(dòng)估值不準(zhǔn)確所帶來(lái)的影響不*相同。

在幀間預(yù)測(cè)中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱藴p少預(yù)測(cè)誤差，從而提高編碼效率。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確會(huì)使預(yù)測(cè)誤差加大，從而使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率上升，但接收端據(jù)此位移矢量和預(yù)測(cè)誤差解碼不會(huì)引起圖像質(zhì)量下降。而在幀間內(nèi)插中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?，是使恢?fù)的內(nèi)插幀中的運(yùn)動(dòng)物體不致因?yàn)閮?nèi)插而引起太大的圖像質(zhì)量下降。這是由于在丟棄幀內(nèi)沒(méi)有傳送任何信息，要確定運(yùn)動(dòng)物體在丟棄幀中的位置必須知道該物體的運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致內(nèi)插出來(lái)的丟棄幀圖像的失真。另外，在幀間內(nèi)插中的位移估值一般要對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)的每一個(gè)像素進(jìn)行，而不是對(duì)一個(gè)子塊；否則，內(nèi)插同樣會(huì)引起運(yùn)動(dòng)物體邊界的模糊。因此，在幀間內(nèi)插中較多使用能夠給出單個(gè)像素位移矢量的像素遞歸法。

其他還有閾值法（只傳送像素亮度的幀間差值超過(guò)一定閾值的像素）、幀內(nèi)插（對(duì)于活動(dòng)緩慢的圖像，利用前后兩幀圖像進(jìn)行內(nèi)插，得到預(yù)測(cè)圖像，然后對(duì)幀差信號(hào)進(jìn)行編碼）、運(yùn)動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償?shù)取?/p>

像素遞歸法的具體作法是，仍需通過(guò)某種較為簡(jiǎn)單的方法首先將圖像分割成運(yùn)動(dòng)區(qū)和靜止區(qū)。在靜止區(qū)內(nèi)像素的位移為零，不進(jìn)行遞歸運(yùn)算；對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)的像素，利用該像素左邊或正上方像素的位移矢量D作為本像素的位移矢量，然后用前一幀對(duì)應(yīng)位置上經(jīng)位移D后的像素值作為當(dāng)前幀中該像素的預(yù)測(cè)值。如果預(yù)測(cè)誤差小于某一閾值，則認(rèn)為該像素可預(yù)測(cè)，無(wú)需傳送信息；如果預(yù)測(cè)誤差大于該閾值，編碼器則需傳送量化后的預(yù)測(cè)誤差、以及該像素的地址，收、發(fā)雙方各自根據(jù)量化后的預(yù)測(cè)誤差更新位移矢量。由此可見(jiàn)，像素遞歸法是對(duì)每一個(gè)像素根據(jù)預(yù)測(cè)誤差遞歸地給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而不需要單獨(dú)傳送位移矢量給接收端。

塊匹配法是另一種更為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)估值方法。它將圖像劃分為許多子塊，并認(rèn)為子塊內(nèi)所有像素的位移量是相同的，這意味著將每個(gè)子塊視為一個(gè)“運(yùn)動(dòng)物體”。對(duì)于某一時(shí)間t,圖像幀中的某一子塊如果在另一時(shí)間t-t1的幀中可以找到若干與其十分相似的子塊，則稱(chēng)其中較為相似的子塊為匹配塊，并認(rèn)為該匹配塊是時(shí)間t-t1的幀中相應(yīng)子塊位移的結(jié)果。位移矢量由兩幀中相應(yīng)子塊的坐標(biāo)決定。

考慮到一定時(shí)間間隔內(nèi)物體可能的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)范圍和匹配搜索所需的計(jì)算量，在匹配搜索時(shí)一般僅在一個(gè)有限范圍內(nèi)進(jìn)行。假設(shè)在給定時(shí)間間隔內(nèi)大可能的水平和垂直位移為d h和d v個(gè)像素，則搜索范圍SR為

其中M、N為子塊的水平和垂直像素?cái)?shù)。

在塊匹配方法中需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是確定判別兩個(gè)子塊匹配的準(zhǔn)則；二是尋找計(jì)算量少的匹配搜索算法。判斷兩個(gè)子塊相似程度的準(zhǔn)則可以利用兩個(gè)塊間歸一化的二維互相關(guān)函數(shù)、兩子塊間亮度的均方差MSE或兩子塊間亮度差值的均值MAD等。通過(guò)對(duì)不同判別準(zhǔn)則的比較研究表明，各種判別準(zhǔn)則對(duì)位移矢量的估值精度影響差別不是很大。由于MAD準(zhǔn)則的計(jì)算不含有乘法和除法運(yùn)算而成為較常使用的匹配判別準(zhǔn)則。MAD準(zhǔn)則定義如下：

其中Xk和Xk-1分別表示圖像在第k幀和第k-1幀的像素值。當(dāng)MAD小時(shí)，表示兩個(gè)子塊匹配。

對(duì)于匹配搜索算法，較簡(jiǎn)單和直接的方法就是全搜索方式，即將第k-1幀中的子塊在整個(gè)搜索區(qū)內(nèi)逐個(gè)像素移動(dòng)，每移動(dòng)一次計(jì)算一次判決函數(shù)?？偟囊苿?dòng)次數(shù)為 (2d h + 1)(2d v + 1)。當(dāng)d h = d v = 6時(shí)，總的計(jì)算次數(shù)為169。顯然，全搜索的運(yùn)算量是相當(dāng)大的。為了加快搜索過(guò)程，人們提出了許多不同的搜索方法，其中應(yīng)用較廣的有二維對(duì)數(shù)法、三步法、共軛方向法和正交搜索法。這幾種方法都基于如下的假設(shè)：當(dāng)偏離小誤差方向時(shí)，判決函數(shù)是單調(diào)上升的，搜索總沿著判決函數(shù)值減小的方向進(jìn)行。上述幾種方案所需的搜索步驟和計(jì)算點(diǎn)數(shù)略有差異，但基本思路是*的。

通過(guò)上面介紹的兩種運(yùn)動(dòng)矢量估值方法可以看出，像素遞歸法對(duì)每一個(gè)像素給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而對(duì)較小面積物體的運(yùn)動(dòng)估值較為精確。但像素遞歸法在估值時(shí)需要進(jìn)行疊代運(yùn)算，從而存在著收斂速度和穩(wěn)定性問(wèn)題。塊匹配法對(duì)同一子塊內(nèi)位移量不同的像素只能給出同一個(gè)位移估值，限制了對(duì)每一像素的估值精度。但對(duì)于面積較大的運(yùn)動(dòng)物體而言，采用塊匹配法的預(yù)測(cè)要比采用像素遞歸法的預(yù)測(cè)效果好。另外，從軟硬件實(shí)現(xiàn)角度看，塊匹配算法相對(duì)簡(jiǎn)單，在實(shí)際活動(dòng)圖像壓縮編碼系統(tǒng)中得到較為普遍的應(yīng)用。

折疊幀間內(nèi)插

在具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)中，利用了活動(dòng)圖像幀間信息的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)相鄰幀圖像的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的引入，大大提高了預(yù)測(cè)精度，使傳輸每一幀圖像的平均數(shù)據(jù)量進(jìn)一步降低。在此系統(tǒng)中圖像的傳輸幀率并沒(méi)有變化，仍與編碼前的幀率一樣。然而在某些應(yīng)用場(chǎng)合如電話(huà)、視頻會(huì)議等，對(duì)圖像傳輸幀率的要求可適當(dāng)降低，這就為另外一種稱(chēng)為幀間內(nèi)插的活動(dòng)圖像壓縮編碼方法提供了可能。

活動(dòng)圖像的幀間內(nèi)插編碼是在系統(tǒng)發(fā)送端每隔一段時(shí)間丟棄一幀或幾幀圖像，而在接收端再利用圖像的幀間相關(guān)性將丟棄的幀通過(guò)內(nèi)插恢復(fù)出來(lái)，以防止幀率下降引起閃爍和動(dòng)作不連續(xù)?；謴?fù)丟棄幀的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法是利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插，設(shè)x(i, j), y(i, j)分別代表兩個(gè)傳輸幀中相同空間位置上像素的亮度，在中間第n個(gè)內(nèi)插幀對(duì)應(yīng)位置的亮度z(i, j) 可用如下的內(nèi)插公式：

n=1,2,3,……N-1

其中N為兩個(gè)傳輸幀之間的幀間隔數(shù)。

簡(jiǎn)單線(xiàn)性幀間內(nèi)插的缺點(diǎn)在于當(dāng)圖像中有運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，兩個(gè)傳輸幀在物體經(jīng)過(guò)的區(qū)域上不再一一對(duì)應(yīng)，因而引起圖像模糊。為解決這一問(wèn)題可采用帶有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插。具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插和幀間預(yù)測(cè)都需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估值，但二者的目的和運(yùn)動(dòng)估值不準(zhǔn)確所帶來(lái)的影響不*相同。

在幀間預(yù)測(cè)中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱藴p少預(yù)測(cè)誤差，從而提高編碼效率。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確會(huì)使預(yù)測(cè)誤差加大，從而使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率上升，但接收端據(jù)此位移矢量和預(yù)測(cè)誤差解碼不會(huì)引起圖像質(zhì)量下降。而在幀間內(nèi)插中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?，是使恢?fù)的內(nèi)插幀中的運(yùn)動(dòng)物體不致因?yàn)閮?nèi)插而引起太大的圖像質(zhì)量下降。這是由于在丟棄幀內(nèi)沒(méi)有傳送任何信息，要確定運(yùn)動(dòng)物體在丟棄幀中的位置必須知道該物體的運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致內(nèi)插出來(lái)的丟棄幀圖像的失真。另外，在幀間內(nèi)插中的位移估值一般要對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)的每一個(gè)像素進(jìn)行，而不是對(duì)一個(gè)子塊；否則，內(nèi)插同樣會(huì)引起運(yùn)動(dòng)物體邊界的模糊。因此，在幀間內(nèi)插中較多使用能夠給出單個(gè)像素位移矢量的像素遞歸法。

其他還有閾值法（只傳送像素亮度的幀間差值超過(guò)一定閾值的像素）、幀內(nèi)插（對(duì)于活動(dòng)緩慢的圖像，利用前后兩幀圖像進(jìn)行內(nèi)插，得到預(yù)測(cè)圖像，然后對(duì)幀差信號(hào)進(jìn)行編碼）、運(yùn)動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償?shù)取?/p>

像素遞歸法的具體作法是，仍需通過(guò)某種較為簡(jiǎn)單的方法首先將圖像分割成運(yùn)動(dòng)區(qū)和靜止區(qū)。在靜止區(qū)內(nèi)像素的位移為零，不進(jìn)行遞歸運(yùn)算；對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)的像素，利用該像素左邊或正上方像素的位移矢量D作為本像素的位移矢量，然后用前一幀對(duì)應(yīng)位置上經(jīng)位移D后的像素值作為當(dāng)前幀中該像素的預(yù)測(cè)值。如果預(yù)測(cè)誤差小于某一閾值，則認(rèn)為該像素可預(yù)測(cè)，無(wú)需傳送信息；如果預(yù)測(cè)誤差大于該閾值，編碼器則需傳送量化后的預(yù)測(cè)誤差、以及該像素的地址，收、發(fā)雙方各自根據(jù)量化后的預(yù)測(cè)誤差更新位移矢量。由此可見(jiàn)，像素遞歸法是對(duì)每一個(gè)像素根據(jù)預(yù)測(cè)誤差遞歸地給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而不需要單獨(dú)傳送位移矢量給接收端。

塊匹配法是另一種更為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)估值方法。它將圖像劃分為許多子塊，并認(rèn)為子塊內(nèi)所有像素的位移量是相同的，這意味著將每個(gè)子塊視為一個(gè)“運(yùn)動(dòng)物體”。對(duì)于某一時(shí)間t,圖像幀中的某一子塊如果在另一時(shí)間t-t1的幀中可以找到若干與其十分相似的子塊，則稱(chēng)其中較為相似的子塊為匹配塊，并認(rèn)為該匹配塊是時(shí)間t-t1的幀中相應(yīng)子塊位移的結(jié)果。位移矢量由兩幀中相應(yīng)子塊的坐標(biāo)決定。

考慮到一定時(shí)間間隔內(nèi)物體可能的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)范圍和匹配搜索所需的計(jì)算量，在匹配搜索時(shí)一般僅在一個(gè)有限范圍內(nèi)進(jìn)行。假設(shè)在給定時(shí)間間隔內(nèi)大可能的水平和垂直位移為d h和d v個(gè)像素，則搜索范圍SR為

其中M、N為子塊的水平和垂直像素?cái)?shù)。

在塊匹配方法中需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是確定判別兩個(gè)子塊匹配的準(zhǔn)則；二是尋找計(jì)算量少的匹配搜索算法。判斷兩個(gè)子塊相似程度的準(zhǔn)則可以利用兩個(gè)塊間歸一化的二維互相關(guān)函數(shù)、兩子塊間亮度的均方差MSE或兩子塊間亮度差值的均值MAD等。通過(guò)對(duì)不同判別準(zhǔn)則的比較研究表明，各種判別準(zhǔn)則對(duì)位移矢量的估值精度影響差別不是很大。由于MAD準(zhǔn)則的計(jì)算不含有乘法和除法運(yùn)算而成為較常使用的匹配判別準(zhǔn)則。MAD準(zhǔn)則定義如下：

其中Xk和Xk-1分別表示圖像在第k幀和第k-1幀的像素值。當(dāng)MAD小時(shí)，表示兩個(gè)子塊匹配。

對(duì)于匹配搜索算法，較簡(jiǎn)單和直接的方法就是全搜索方式，即將第k-1幀中的子塊在整個(gè)搜索區(qū)內(nèi)逐個(gè)像素移動(dòng)，每移動(dòng)一次計(jì)算一次判決函數(shù)。總的移動(dòng)次數(shù)為 (2d h + 1)(2d v + 1)。當(dāng)d h = d v = 6時(shí)，總的計(jì)算次數(shù)為169。顯然，全搜索的運(yùn)算量是相當(dāng)大的。為了加快搜索過(guò)程，人們提出了許多不同的搜索方法，其中應(yīng)用較廣的有二維對(duì)數(shù)法、三步法、共軛方向法和正交搜索法。這幾種方法都基于如下的假設(shè)：當(dāng)偏離小誤差方向時(shí)，判決函數(shù)是單調(diào)上升的，搜索總沿著判決函數(shù)值減小的方向進(jìn)行。上述幾種方案所需的搜索步驟和計(jì)算點(diǎn)數(shù)略有差異，但基本思路是*的。

通過(guò)上面介紹的兩種運(yùn)動(dòng)矢量估值方法可以看出，像素遞歸法對(duì)每一個(gè)像素給出一個(gè)估計(jì)的位移矢量，因而對(duì)較小面積物體的運(yùn)動(dòng)估值較為精確。但像素遞歸法在估值時(shí)需要進(jìn)行疊代運(yùn)算，從而存在著收斂速度和穩(wěn)定性問(wèn)題。塊匹配法對(duì)同一子塊內(nèi)位移量不同的像素只能給出同一個(gè)位移估值，限制了對(duì)每一像素的估值精度。但對(duì)于面積較大的運(yùn)動(dòng)物體而言，采用塊匹配法的預(yù)測(cè)要比采用像素遞歸法的預(yù)測(cè)效果好。另外，從軟硬件實(shí)現(xiàn)角度看，塊匹配算法相對(duì)簡(jiǎn)單，在實(shí)際活動(dòng)圖像壓縮編碼系統(tǒng)中得到較為普遍的應(yīng)用。

折疊幀間內(nèi)插

在具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼系統(tǒng)中，利用了活動(dòng)圖像幀間信息的相關(guān)性，通過(guò)對(duì)相鄰幀圖像的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼而達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的引入，大大提高了預(yù)測(cè)精度，使傳輸每一幀圖像的平均數(shù)據(jù)量進(jìn)一步降低。在此系統(tǒng)中圖像的傳輸幀率并沒(méi)有變化，仍與編碼前的幀率一樣。然而在某些應(yīng)用場(chǎng)合如電話(huà)、視頻會(huì)議等，對(duì)圖像傳輸幀率的要求可適當(dāng)降低，這就為另外一種稱(chēng)為幀間內(nèi)插的活動(dòng)圖像壓縮編碼方法提供了可能。

活動(dòng)圖像的幀間內(nèi)插編碼是在系統(tǒng)發(fā)送端每隔一段時(shí)間丟棄一幀或幾幀圖像，而在接收端再利用圖像的幀間相關(guān)性將丟棄的幀通過(guò)內(nèi)插恢復(fù)出來(lái)，以防止幀率下降引起閃爍和動(dòng)作不連續(xù)?；謴?fù)丟棄幀的一個(gè)簡(jiǎn)單辦法是利用線(xiàn)性?xún)?nèi)插，設(shè)x(i, j), y(i, j)分別代表兩個(gè)傳輸幀中相同空間位置上像素的亮度，在中間第n個(gè)內(nèi)插幀對(duì)應(yīng)位置的亮度z(i, j) 可用如下的內(nèi)插公式：

n=1,2,3,……N-1

其中N為兩個(gè)傳輸幀之間的幀間隔數(shù)。

簡(jiǎn)單線(xiàn)性幀間內(nèi)插的缺點(diǎn)在于當(dāng)圖像中有運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，兩個(gè)傳輸幀在物體經(jīng)過(guò)的區(qū)域上不再一一對(duì)應(yīng)，因而引起圖像模糊。為解決這一問(wèn)題可采用帶有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插。具有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g內(nèi)插和幀間預(yù)測(cè)都需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估值，但二者的目的和運(yùn)動(dòng)估值不準(zhǔn)確所帶來(lái)的影響不*相同。

在幀間預(yù)測(cè)中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱藴p少預(yù)測(cè)誤差，從而提高編碼效率。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確會(huì)使預(yù)測(cè)誤差加大，從而使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率上升，但接收端據(jù)此位移矢量和預(yù)測(cè)誤差解碼不會(huì)引起圖像質(zhì)量下降。而在幀間內(nèi)插中引入運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康?，是使恢?fù)的內(nèi)插幀中的運(yùn)動(dòng)物體不致因?yàn)閮?nèi)插而引起太大的圖像質(zhì)量下降。這是由于在丟棄幀內(nèi)沒(méi)有傳送任何信息，要確定運(yùn)動(dòng)物體在丟棄幀中的位置必須知道該物體的運(yùn)動(dòng)速度。運(yùn)動(dòng)估值的不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致內(nèi)插出來(lái)的丟棄幀圖像的失真。另外，在幀間內(nèi)插中的位移估值一般要對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)的每一個(gè)像素進(jìn)行，而不是對(duì)一個(gè)子塊；否則，內(nèi)插同樣會(huì)引起運(yùn)動(dòng)物體邊界的模糊。因此，在幀間內(nèi)插中較多使用能夠給出單個(gè)像素位移矢量的像素遞歸法。

其他還有閾值法（只傳送像素亮度的幀間差值超過(guò)一定閾值的像素）、幀內(nèi)插（對(duì)于活動(dòng)緩慢的圖像，利用前后兩幀圖像進(jìn)行內(nèi)插，得到預(yù)測(cè)圖像，然后對(duì)幀差信號(hào)進(jìn)行編碼）、運(yùn)動(dòng)估計(jì)與補(bǔ)償?shù)取?/p>

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