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知识路径： > 多媒体数据压缩编码技术基础 > 视频编码 > 帧间预测编码 >
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相关知识点：4个
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帧间预测编码是指利用视频图像各帧之间的相关性（也称时间相关性）进行图像压缩的编码方式。
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视频图像是由时间上以帧周期为间隔的连续图像帧组成的时间图像序列，它在时间上比在空间上具有更大的相关性。视频图像帧间具有很强的相关性，即相邻帧间的变化往往都非常小，利用帧所具有的相关性的特点进行帧间编码可获得比帧内编码高得多的压缩比。对于静止图像或活动很慢的图像可以少传输一些帧，如隔帧传输。对于未传输帧，可利用接收端的帧存储器中前一帧的数据作为该帧数据，对视觉没有过多影响，这主要是因为人眼对图像中静止或活动慢的部分有较高的空间分辨率，而对时间分辨率的要求可以低一些。
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采用预测编码的方法可以消除视频图像在时间上的相关性，即不直接传送当前帧的像素值，而是传送当前帧和其前一帧或后一帧的对应像素之间的差值。当图像中存在运动物体时，简单的预测不能收到良好的效果。例如在下图中，当前帧与前一帧的背景完全一样，只是小球平移了一个位置，如果简单地以第k－1帧像素值作为k帧的预测值，则在实线和虚线所示的圆内的预测误差都不为零。如果已经知道了小球运动的方向和速度，则可以从小球在k－1帧的位置推算出它在k帧中的位置，而背景图像（不考虑被遮挡的部分）仍以前一帧的背景代替，将这种考虑了小球位移的k－1帧图像作为k帧的预测值，就比简单的预测准确得多，从而可以达到更高的数据压缩比，这种预测方法称为具有运动补偿的帧间预测。
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具有运动补偿的帧间预测编码是视频压缩的关键技术之一，它包括以下几个步骤：首先，将图像分解成相对静止的背景和若干运动的物体，各个物体可能有不同的位移，但构成每个物体的所有像素的位移相同，通过运动估值得到每个物体的位移矢量；然后，利用位移矢量计算经运动补偿后的预测值；最后，对预测误差进行量化、编码、传输，同时将位移矢量和图像分解方式等信息传送到接收端。
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