Ausarbeitung

3.2.1 Blockbasierte BewegungskompensationDie Idee der Bewegungskompensation (block–based motion compensation) beruhtdarauf, dass sich innerhalb eines Films nur Teile der aufeinander folgenden Bilderändern. Die Sequenzen können sich sehr ähnlich sein. Wenn der Film zum Beispiel einfahrendes Auto zeigt, so verändert sich die Position des Autos, seine Beschaffenheitaber nicht. Die Bewegung zwischen gleichen Bildteilen wird herausgefunden und derBewegungsvektor wird gespeichert.Die blockbasierte Bewegungskompensation nutzt die temporäre Redundanz undspeichert doppelt existierende Pixelblöcke als Bewegungsvektor (Motion Vector, auch:Verschiebevektor) des ersten Pixelblocks. Dabei werden doppelte Bildinformationenwie das Aussehen des fahrenden Autos nur einmal gespeichert. Bei der Kodierung wirdnun im Referenzbild ein 16x16 Pixel großer Makroblock gesucht, der möglichst großeÄhnlichkeit mit dem betrachteten Makroblock im aktuellen Bild besitzt. Wenn maneinen ähnlichen (fast gleichen) Bildbereich gefunden hat, wird anstelle des aktuellenMakroblocks nur ein Bewegungsvektor kodiert. Die Dekodierung funktioniert dann nurmit dem Makroblock, den man referenziert hat. Findet man für einen Makroblockkeinen ähnlichen Makroblock im Referenzbild wird der aktuelle Makroblock mit derIntra Frame Kodierung kodiert und die DCT Koeffizienten werden errechnet. DiesenMakroblock kann man ohne andere Makroblöcke oder andere Informationen wiederdekodieren. Der Unterschied zwischen dem aktuellen und dem zu referenzierendenMakroblock sollte möglichst gering sein. Sobald dieser eine gewisse Größeüberschreitet wird die Differenz mitkodiert und abgespeichert, was als Error Term oderPrediction Error bezeichnet wird. Die Größe, ab der ein Error Term mitkodiert wird,hängt von der jeweiligen Implementierung ab, MPEG macht dafür keine Vorgaben. DerError Term ist wichtig für die Prediction Error Compensation. Beinhaltet der aktuelleFrame beispielsweise ein Rechteck, welches sich auch im zu kodierenden P-Framebefindet, dort allerdings verschoben und gedreht, so kann der Unterschied derRechtecke mit der Prediction Error Compensation abgebildet werden. Die Verschiebungdes Rechtecks wird mit dem Bewegungsvektor ausgedrückt. Die Rotation desRechtecks wird mit Hilfe des Prediction Errors konstruiert. Die Differenz des Rechtecksund des gedrehten Rechtecks ist der Prediction Error, mit dem und dem Rechteck derForward Prediction zusammen der P-Frame bei der Dekodierung erhalten wird.25