7.3.2. Предварительная обработка

Эффективность видеокомпрессии в видеокодеках можно повысить существенным образом, если делать предварительную улучшающую обработку видеопоследовательностей перед их непосредственным кодированием. Проблемы с исходным материалом или с системой захвата видео могут свести на нет результаты любых замечательных систем видеокодирования. Шум видеокамеры (который вносится в процессе съемки или оцифровывания видео) проиллюстрирован на рис. 7.18. Верхняя половина кадра имеет достаточно хорошее качество с малым шумом, что свойственно изображениям, получающимися при съемке высококачественными видеокамерами. А изображения, полученные от низкокачественных источников, часто содержат посторонний шум (его можно заметить на нижней половине этого снимка). Шум видеокамеры может появиться в высокочастотной пространственной области и меняться от кадра к кадру. Кодер «увидит» этот шум в виде высокочастотных компонент, которые будут присутствовать в остаточных блоках после компенсации движения, и они будут закодированы вместе с «полезными» остаточными данными, что приведет к нежелательному увеличению битовой скорости кодирования. Таким образом, шум видеокамеры может существенно понизить эффективность видеосжатия, поэтому фильтрование или очистка видеопоследовательности перед сжатием может понизить посторонние шумы и, следовательно, повысить степень сжатия. Параметры фильтрования следует выбирать очень осторожно, чтобы не затронуть характерные детали и особенности, присущие конкретному видеоматериалу.

Рис. 7.18. Изображение с шумом видеокамеры (внизу снимка).

Другое явление, снижающее эффективность сжатия, с которым приходится сталкиваться на практике, происходит от тряски или вибрации видеокамеры при съемке, т.е. малые непроизвольные смещения видеосцены от кадра к кадру, происходящие при ручной съемке или при плохой фиксации видеокамеры. Это обстоятельство будет «замечено» кодером в виде глобальных смещений между кадрами. Компенсация движения может частично скорректировать это явление, но алгоритмы оценки движения на основе блоков не в состоянии полностью скомпенсировать тряску видеокамеры, что приводит к повышению энергии остаточных блоков компенсации движения и к понижению степени сжатия. Во многие любительские и профессиональные камкодеры встроены системы стабилизации изображений, которые стремятся автоматически компенсировать непроизвольное дрожание видеокадра механически и/или путем предварительной обработки видеосигнала. Все это способствует улучшению захваченного видеоряда и, следовательно, влияет на улучшение производительности последующего кодирования отснятого видеоматериала на основе компенсации движения.