Bằng nội suy thời gian ngưòi ta có thể từ những khung hình đã có tạo ra
những khung hình mới. Khác với nội suy không gian, nội suy thời gian yêu càu lưu trữ một số lượng lớn các pixel, vì vậy thường phải tạo ra một khung mói giữa hai khung liền kề; một khung thuộc về quá khứ, khung kia thuộc về tương lai so với khung được tạo ra.
Phương pháp đơn giản nhất thường dùng trong thực tế là phương pháp bậc không (Zer - order hold method) tạo ra một khung mới bằng cách lặp lại khung đã có ở thời điểm gần nhất. Khi biến đổi ảnh động 24 khung/giây sang tín hiệu NTSC 60 trường/giây từ một khung ảnh động tạo ra 3 trường kế tiếp nhau, sau đó tò khung ảnh động tiếp theo lại tạo ra 2 trường kế tiếp nhau nữa. Quá trình lặp lại như thế cho đến khi hết các ảnh động, đó là phương pháp gỡ dần (Pull - Down Method). Với đa số cảnh (sence) không có chuyển động toàn bộ lớn thì kết quả khá tốt, tuy nhiên khi có chuyển động toàn bộ lớn thì sẽ có hiện tượng giật. Một cách để cải thiện hiện tượng giật này là bù chuyển động.
Ảnh động hoặc truyền hình quảng bá là một dãy các khung tĩnh được hiển thị liên tiếp với tốc độ cao. Tốc độ (hay nhịp hiển thị cần thiết) để gây cảm nhận như chuyển động tự nhiên thường phải khá cao, đủ đảm bảo dư thừa về thời gian giữa các khung kề. Phần lớn biến thiên cường độ từ khungnày sang khung kế theo sau là do khối lượng chuyển động. Quá trình xác định vận động của các đối tượng trong một dãy khung ảnh gọi là ước lượng chuyển động. Xử lý ảnh có xét đến sự tồn tại của chuyển động gọi là xử lý ảnh có bù chuyển động.
Xử lý ảnh có bù chuyển động có nhiều ứng dụng, một trong những ứng dụng đó là nội suy ảnh. Bằng cách ước lượng các thông số chuyển động ta có thể tạo ra một khung mới giữa hai khung đã có. Ngoài ra cũng có thể loại bỏ vài khung và xây dựng lại những khung bị loại bỏ bằng nội suy từ những khung đã mã hóa.
Bài toán ước lượng chuyển động được xét ở đây là chuyển động tịnh tiến của các đối tượng. Đặt f{x,y,t_ ỉ ) và f(x,y,t 0 ) theo thứ tự là cường độ
ảnh tại thời điểm /_! vàí0gọi f{x,y,t_ ỉ ) là khung quá khứ, f(x,y,t 0 ) là khung đang xét.
/ (*. y,t 0 ) = f (x-d x , y - d y ,t _x) (2.7)
Trong đó d x là dịch chuyển ngang, d y là dịch chuyển thẳng đứng giữa Í_J và t 0