Введение

Основной сложностью при работе с видео являются большие объемы дискового пространства, необходимого для хранения даже небольших фрагментов. Причем даже применение современных алгоритмов сжатия не изменяет ситуацию кардинально. При записи на один компакт-диск "в бы­товом качестве" на него можно поместить несколько тысяч фотографий, примерно 10 ч музыки и всего полчаса видео. Видео "телевизионного" фор­мата 720x576 пикселов 25 кадров в секунду в системе RGB требует потока данных примерно в 240 Мбит/с (т. е. 1.8 Гб/мин). При этом традиционные алгоритмы сжатия изображений, ориентированные на отдельные кадры, не спасают ситуации, поскольку даже при уменьшении потока в 10 раз он со­ставляет достаточно большие величины.

В результате подавляющее большинство сегодняшних алгоритмов сжа­тия видео являются алгоритмами с потерей данных. При сжатии использу­ется несколько типов избыточности:

1) когерентность областей изображения - малое изменение цвета изображения в соседних пикселах (свойство, которое эксплуати­руют все алгоритмы сжатия изображений с потерями);

2) избыточность в цветовых плоскостях - используется большая важность яркости изображения для восприятия;

3) подобие между кадрами - использование того факта, что на ско­рости 25 кадров в секунду, как правило, соседние кадры изменя­ются незначительно.

Первые два пункта знакомы вам по алгоритмам сжатия графики. Ис­пользование подобия между кадрами в самом простом и наиболее часто ис­пользуемом случае означает кодирование не самого нового кадра, а его раз­ности с предыдущим кадром. Для видео типа "говорящая голова" (передача новостей, видеотелефоны) ббльшая часть кадра остается неизменной и даже такой простой метод позволяет значительно уменьшить поток данных. Бо­лее сложный метод заключается в нахождении для каждого блока в сжи­маемом кадре наименее отличающегося от него блока в кадре, используе­мом в качестве базового. Далее кодируется разница между этими блоками. Этот метод существенно более ресурсоемкий.