Tín hiệu video có tính chất d− thừa thông tin cao trong miền thời gian. Bản chất tín hiệu video là một chuỗi các ảnh tĩnh (các khung hình), l−ợng thông tin chứa đựng trong mỗi khung hình thay đổi rất ít từ khung hình này sang khung hình kế tiếp. Sự khác nhau đó tạo nên cảm giác chuyển động thực sự của đối t−ợng trong videọ Tuy nhiên, phần lớn còn lại là sự giống nhau giữa các khung hình. Sự giống nhau đó tạo ra l−ợng thông tin d− thừa theo thời gian trong videọ Kỹ thuật nén trong miền thời gian sẽ loại bỏ các d− thừa đó.
Kỹ thuật dự đoán và bù chuyển dịch là kỹ thuật cơ bản của nén video trong miền thời gian. Nội dung cơ bản của kỹ thuật này bao gồm các b−ớc cơ bản sau:
- Tạo ảnh dự đoán (prediction picture): ảnh dự đoán là ảnh mà cả phía mZ hóa và giải mZ đều có thể tạo ra từ các ảnh đZ đ−ợc xử lý tr−ớc đó gọi là ảnh tham chiếu (reference pictures). ảnh dự đoán càng giống với ảnh hiện tại thì hiệu quả nén tín hiệu càng caọ ảnh dự đoán đơn giản nhất chính là ảnh liền ngay tr−ớc ảnh hiện thờị Để ảnh dự đoán giống với ảnh thực, ng−ời ta sử dụng các kỹ
77
thuật tạo ảnh dự đoán khác nhau, tuy nhiên các kỹ thuật này đòi hỏi tính toán nhiều do đó các bộ mZ hóa và giải mZ cần phải có tốc độ xử lý cao và dung l−ợng bộ nhớ vùng đệm đủ lớn. Kỹ thuật dự đoán và bù chuyển dịch tính toán sự dịch chuyển giữa các khối điểm ảnh và cho ra tập hợp các vector chuyển dịch.
- Tính toán phần chênh lệch (residual): Phần chênh lệch thông tin giữa ảnh hiện thời và ảnh dự đoán đ−ợc tính toán.
- Dữ liệu nén trong miền thời gian của các ảnh chính là dữ liệu về các vector chuyển dịch và dữ liệu phần thông tin chênh lệch. Khối dữ liệu này có dung l−ợng nhỏ hơn nhiều dung l−ợng thông tin của cả ảnh. Chính vì vậy, dữ liệu video đZ đ−ợc nén lại trong miền thời gian.
ở phía giải mZ, bộ giải mZ sẽ tái tạo lại ảnh dự đoán nhờ các ảnh tham chiếu và các vector chuyển dịch. Sau đó giá trị các điểm mẫu của ảnh dự đoán đ−ợc cộng với các giá trị các điểm mẫu của phần chênh lệch để tạo ra ảnh hoàn chỉnh.
Đối với tín hiệu video thành phần, kỹ thuật dự đoán và bù chuyển dịch đ−ợc xử lý một cách riêng biệt, độc lập cho từng thành phần của tín hiệụ