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MPEG-4-Video Standard
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Technische Informatik
10.10.2003
Abhängigkeit eines früheren VOPs über die Motion Compensation kodiert und bi-
directional predicted VOPs (B-VOPs) interpolieren eine Bewegung aus vergangenen
und zukünftigen VOPs. Da in einer Block-basierten hybriden Kodierung die Vorhersagen
immer hinsichtlich der Bewegungen in einer Szene getroffen werden, spricht man hier
von einer Motion-compensated Prediction (Abb.10).
I-VOP
B-VOP
P-VOP
Abb.10 Prinzip des Predictive Codings
Bewegungsinformationen, sprich Richtungsvektoren von Pixelblöcken, werden separat
berechnet bzw. abgeschätzt (Motion Estimation), so dass der Decoder die
Bewegungsvorhersage getrennt vornehmen kann. Die geschätzten Bewegungs-
Vektoren und der verbleibende Prädiktionsfehler werden ähnlich wie in MPEG-1/-2 oder
H.261/263 codiert, wobei zwischen 8x8-Blöcken und 16x16-Makroblöcken umgeschaltet
werden kann. Aufgrund der möglicherweise nicht rechteckigen Form des Bildobjekts
ergeben sich allerdings zwei entscheidende Besonderheiten: Zum einen muss das
Videoobjekt vor der Bewegungskompensation im Außenbereich mit Bildinformation
ergänzt werden, um auch auf dem Rand des Objekts liegende Bildblöcke als sinnvolle
Referenz verwenden zu können. Zum anderen wird bei der Bewegungsschätzung für
die Randblöcke ein sogenanntes Polygonmatching verwendet, bei dem für die
Bestimmung eines geeigneten Bewegungsvektors nur diejenigen Bildpunkte innerhalb
des Blocks herangezogen werden, die gleichzeitig auch zum Bildobjekt gehören. Wie
Bewegungsinformationen repräsentiert werden, hängt vom jeweiligen Algorithmus ab.
MPEG-4 definiert zwei Modi, die auf Makroblockebene operieren:
1MV (Motion Vector) Mode
Ein MV wird auf einen komplette Makroblock angewandt.
4MV Mode
Ein Makroblock wird in vier 8x8 Blöcke mit je eigenem MV zerlegt.
Algorithmen und Tools werden von MPEG-4-Visual spezifiziert und von der Referenz
Software (Kapitel 8) optimiert. Gegenwärtig existieren neben der einfachen Temporal
Prediction Structure, wie sie auch schon in (Abb.8) für Frames beschrieben wurde,
folgende Motion Compensation Strategien:
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