Moluch 106 c indd

Понятие работы межкадрового кодирования в стандарте MPEG-4
По блочной схеме кодера (рис.2), рассмотрим порядок сжатия данных по стандарту MPEG-4.
Рис.2. 
Блочная схема кодера по стандарту MPEG-4
На вход видеокодера поступает входной кадр. Текущий входной кадр сравнивается со ссылочным кадром (блок оценки 
движения), в качестве которого может быть взят предыдущий закодированный кадр. Несколько предыдущих закодиро-
ванных кадров хранятся в ЗУ (запоминающем устройстве). Функция оценки движения находит на ссылочном кадре ма-

---

137
Technical Sciences
“Young Scientist” .  #2 (106) .  January 2016
кроблок, наиболее похожий на выбранный макроблок текущего кадра и смещение текущего макроблока относительно 
макроблока на ссылочном кадре фиксируется в виде вектора движения. Затем функция компенсации движения строит 
кадр-прогноз на основе найденного вектора движения и ссылочного кадра, взятого из ЗУ. Далее кадр-прогноз вычита-
ется из текущего кадра. Их разность называется остаточным кадром.
Кадр-остаток поблочно преобразуется с помощью дискретного косинусного преобразования ДКП, после чего 
каждый блок квантуется. Далее сигнал поступает на вход буферного запоминающего устройства, которое оценивает 
поток видеоданных. На выходе буферного устройства получается сжатый поток битов.
Помимо кодирования, схема также обеспечивает реконструкцию данных. Она нужна для того, чтобы в кодере ис-
пользовался точно такой же ссылочный кадр, как и в декодере. В таком случае в декодере не будут возникать дрейфы 
ошибок от изображения к изображению.
При реконструкции данных, к каждому квантованному макроблоку применяется деквантование и обратное ко-
синусное преобразование. Кадр с компенсированным движением (кадр-прогноз) складывается с полученным оста-
точным кадром, в результате получается реконструированный кадр, который записывается в ЗУ. Так как процесс 
квантования необратим, он вносит искажения, и реконструированный кадр не совпадает с текущим.
Объем передаваемой информации сильно снижается за счет кодирования не каждого целого кадра последова-
тельности видеоданных, а разности между кадрами. Энергия остаточного кадра много меньше энергии последо-
вательности видеоданных — это видно на рисунке 3.
Рис.