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Figura AnB.4 – Exploração da correlação temporal usando o algoritmo MPEG-1.


Supondo que o quadro 3 tenha macroblocos em comum com o quadro 1 e supondo, ainda, que o quadro 3 é construído a partir do quadro 1 (e somente dele). Neste caso, o quadro 3 é um quadro predito ("predicted frame") ou quadro P. Ele é construído a partir do quadro de referência 1 que passa a ser um quadro intracodificado ("intracoded frame") ou quadro I. Supondo ainda que o quadro 2 tem macroblocos em comum com o quadro 1 e o quadro 3 (Fig. AnB.4 d)). Assim, conceitualmente, o quadro 2 pode ser reconstruído usando pedaços dos quadros 1 e 3, desde que o quadro 3 esteja disponível quando o quadro 2 é codificado. Isso implica que os três quadros têm que ser temporariamente armazenados.

O quadro 2 é chamado de quadro bidirecional ou quadro B, sendo construído a partir da interpolação do intraquadro 1 e do quadro predito 3.

Muitas vezes dois macroblocos não combinam totalmente. Neste caso, existe uma diferença representada aritmeticamente (o erro do termo). As áreas de um quadro P ou B para os quais não há nenhum bloco combinante são codificadas como os macroblocos dos quadros I.

Existem algumas sequências-padrão para quadros I, P e B: IBBBPBBBI, IBBPBBPBBI e IBBPBBPBBPBBI. Quanto mais quadros B tem a sequência, maior será taxa de compressão obtida, porém, às custas de uma diminuição a correlação temporal entre eles e entre os quadros de referência, prejudicando, assim, a qualidade da imagem. Além disso, os quadros I servem como pontos de sincronização, sendo estimado que o atraso máximo entre as ocorrências de dois quadros desse tipo não deve exceder 300 ou 400 milissegundos. Em aplicações de reprodução de vídeo onde são oferecidas operações VCR, o intervalo de ocorrência entre quadros de referência (I ou P) não deve exceder 150 milissegundos.



        1. B3.2.2 Compressão de Quadros I

Os quadros do tipo I são comprimidos de maneira muito semelhante à compressão dos quadros JPEG no modo sequencial. Cada plano de luminância e diferença de cor é dividido em blocos de 88 pixels que são transformados em domínios de frequência usando DCT. O passo de quantização é aplicado usando a tabela de quantização. Como resultado, certos coeficientes geralmente serão descartados. As séries de coeficientes mais significativos de cada bloco (coeficientes DC) são codificadas usando a técnica DPCM (apenas a diferença entre dois valores DC é codificada). Os coeficientes de cada bloco são ordenados em ziguezague e um supressor de sequências repetitivas é aplicado. Finalmente, é aplicada a codificação de Huffman.



        1. B3.2.3 Compressão de Quadros P e B


Na compressão de quadros do tipo P e B, para cada macrobloco, é pesquisado no quadro de referência o melhor macrobloco combinante. A diferença entre o macrobloco real e o melhor macrobloco combinante é calculada na forma de um vetor de movimento. O termo de erro (que também é um macrobloco) é transformado via DCT. Os passos seguintes são a quantização, o ordenamento em ziguezague, a supressão de sequências repetitivas e a aplicação da codificação de Huffman. Os coeficientes DC são codificados do mesmo modo que os demais, ao contrário do que ocorre no algoritmo JPEG e nos quadros do tipo I. O vetor de movimento de cada bloco é codificado usando a técnica DPCM já que os vetores de movimento adjacente não são significativamente diferentes. A sequência resultante é submetida à codificação de Huffman.

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1 A transformada é na verdade realizada por meio de uma aproximação ortogonal da DCT [33].

2 CABAC é utilizado no lugar de CAVLC em alguns perfis.

1 Nomenclatura utilizada pelo documento padrão do ITU-T [3].

1 Perfis adicionados no Amendment 2, publicado em abril de 2007.

1 Determina o número máximo desse parâmetro.

2 Taxa de bit máxima para os perfis Baseline, Extended e Main.

1 O termo "codificação" ("encoding") é o mais usual na terminologia de processamento de sinais digitais. Contudo, o que os algoritmos realizam é, de fato, uma compressão e não simplesmente uma codificação.

1Na prática, é difícil encontrar codificadores que calculem DCT e IDCT (a transformação inversa) com uma precisão que assegure que nenhuma diferença ocorrerá.

1 O termo "macrobloco" não deve ser confundido com os blocos de 88 pixels usados no JPEG (e também no MPEG-1) para eliminar redundâncias espaciais via DCT.

1 Inicialmente foi utilizada a versão 12.4 com acesso em 15 Outubro 2007.

2 Inicialmente foi usado o documento de Março de 2003.



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