3.3.2. Изменения вследствие движения

Отличия между кадрами могут появиться из-за движения объектов (не меняющих свою форму, например автомобилей, и деформируемых, например рук или ног прохожих), перемещения видеокамеры (панорамная съемка, наклоны, наезды, изменения фокуса, повороты и т.п.), изменения перекрытия объектов (например, части сцены, закрытой движущимся предметом), изменения освещенности и в силу многих других причин. За исключением изменений перекрытия и освещенности объектов съемки, эти отличия соответствуют перемещению групп пикселов по кадру. Имеется возможность проследить траекторию каждого пиксела между последовательными кадров. Порождаемое при этом поле траекторий пикселов называется оптическим потоком [2]. На рис. 3.7 показано поле оптического потока для кадров на рис. 3.4 и 3.5. Полное поле образуется векторами потока для всех пикселов, но для ясности это поле прорежено и на рисунке изображены векторы для каждого второго пиксела. Если точно знать это поле потока пикселов, то можно построить точный прогноз для большинства пикселов текущего кадра, перемещая каждый пиксел ссылочного кадра вдоль его вектора оптического потока. Однако этот метод не очень практичен для компенсации движения по ряду причин. Точное вычисление оптического потока является довольно долгим (более точные методы используют итеративные процедуры для каждого пиксела), кроме того, придется пересылать все векторы оптического потока декодеру для декодирования и восстановления кадра-прогноза (в результате чего повышается объем пересылаемой информации, сводящий на нет преимущества маломощного остаточного кадра).

Рис. 3.7. Оптический поток.