Moluch 106 c indd

Устранение ошибочно найденных векторов движения 
при кодировании видеоинформации в стандарте MPEG-4
Дедушкин Андрей Витальевич, магистр;
Курангышев Андрей Вячеславович, студент;
Курангышев Владислав Вячеславович, студент;
Сухарев Александр Алексеевич, кандидат технических наук, доцент
Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева
Представлен стандарт кодирования видеосигнала MPEG-4. Рассмотрен принцип работы компенсации 
движения, указаны главные минусы используемых алгоритмов возникновения вектора движения макро-
блоков и предложен метод устранения этих недостатков.
Ключевые слова: стандарт MPEG-4, межполевое сжатие, кодирование в стандарте MPEG-4, видеокодер 
MPEG-4, покадровое сжатие.
The solution entered incorrect motion vectors in video encoding in the MPEG-4
A. A. Sukharev, A. V. Dedushkin, A. V. Kurangishev, V. V. Kurangishev
Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev
Presented the coding standard MPEG-4 video.Examined The principle of operation of motion compensation, given 
the major disadvantages of the using algorithms of appearance macroblock motion vector and offered the method of 
eliminating these drawbacks.
Key words: MPEG-4 standard, interframe compression, encoding in the MPEG-4, MPEG-4 encoder, frame compression.
П
оявление цифрового способа съемки видео началось с 80-х годов. Видеоинформация тогда была несжатая, чистая, 
требовавшая носителей информации огромных объемов и ресурсов воспроизводящих систем для проигрывания 
и хранения данных. Сегодня мы почти уже не имеем проблем, связанных с нехваткой объема хранимой информации на но-

---

136
Технические науки
«Молодой учёный» . № 2 (106)  . Январь, 2016 г.
сителях, поскольку нынче существуют различные способы кодирования видеоинформации. Но все это еще не говорит, что 
любое кодированное видео может быть восстановлено декодерами с высокой точностью.
В процессе кодирования видеосигнала, поток видеоинформации непрерывно анализируется специальными про-
граммными средствами, и ненужные фрагменты данных попросту отсекаются, что помогает значительно уменьшить 
объем видеофайла.
Существует два вида сжатия видеоинформации: покадровое (внутрикадровое) и межкадровое (межполевое) коди-
рование.
Покадровое сжатие обрабатывает каждый кадр видеозаписи как отдельное неподвижное изображение, на подобии 
фотографии в jpeg-формате. Данная технология отличается хорошим качеством видео, однако уменьшение размера ви-
деофайла незначительное из-за того, что сохраняются все кадры, даже если не происходит изменений в изображении на 
протяжении десятка, а то и сотни кадров. Иными словами, из ста одинаковых фотографий сохраняются все сто, а не одна.
Межкадровое сжатие работает по полярно противоположному принципу: при обработке сигнала, анализируется 
весь кадр, но сохраняются только ключевые изменения из кадра в кадр, как в мультипликации, когда нужно показать 
движение объекта, но фон заднего плана и окружающая объект обстановка одни и те же. Это позволяет существенно 
уменьшить размер видеофайла по сравнению с принципом внутрикадрового сжатия [1,2].
В стандарте MPEG-4 используется межкадровое сжатие. При этом передаются только изменяющие свое состояние, 
размеры и форму детали. Это позволяет существенно уменьшить размер видеофайла, но в некоторых случаях приводит 
к незначительной потере информации. Понять смысл межкадрового кодирования можно исходя из рисунка 1.
Рис.1.